腐蚀环境板岩贯通裂隙渗透特性变化规律
来源期刊：煤炭学报2016年第8期
论文作者：江宗斌 姜谙男 李宏
文章页码：1954 - 1962
关键词：腐蚀环境;贯通裂隙;板岩;渗流试验;FLAC3D;
摘 要：针对板岩裂隙渗流特性受水化学腐蚀影响规律尚不明确的现状,以大连地区的板岩为研究对象,开展了板岩贯通裂隙受水化学溶液（NaCl,HCl,NaOH）腐蚀的渗透特性试验研究。首先通过对浸泡贯通裂隙试件的SEM扫描和浸泡溶液PH值对比,分析了水-岩作用对裂隙板岩微细观结构的影响机制。其次通过不同溶液、不同浸泡时间裂隙试件的渗透性试验,宏观上获得了腐蚀环境下裂隙板岩的渗透性变化规律。再次基于一系列化学反应方程式,将上述宏细观结果进行对比分析,认为裂隙板岩渗透性受水化学腐蚀影响明显,HCl,Na Cl溶液对结构面具有溶蚀作用,增大了其均值隙宽;而NaOH溶液与板岩矿物成分反应生成的稳定沉淀物质,附着、堵塞于裂隙间,使得均值隙宽减小。最后,基于试验数据建立不同溶液板岩渗透系数与浸泡时间的非线性关系,并引入裂隙渗流计算理论公式,采用FLAC3D的fish语言编写板岩裂隙化学-渗流-应力耦合计算程序,计算与试验结果具有较好的一致性。
江宗斌1，姜谙男1，李宏2
1. 大连海事大学道桥研究所2. 大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心
摘 要：针对板岩裂隙渗流特性受水化学腐蚀影响规律尚不明确的现状,以大连地区的板岩为研究对象,开展了板岩贯通裂隙受水化学溶液（NaCl,HCl,NaOH）腐蚀的渗透特性试验研究。首先通过对浸泡贯通裂隙试件的SEM扫描和浸泡溶液PH值对比,分析了水-岩作用对裂隙板岩微细观结构的影响机制。其次通过不同溶液、不同浸泡时间裂隙试件的渗透性试验,宏观上获得了腐蚀环境下裂隙板岩的渗透性变化规律。再次基于一系列化学反应方程式,将上述宏细观结果进行对比分析,认为裂隙板岩渗透性受水化学腐蚀影响明显,HCl,Na Cl溶液对结构面具有溶蚀作用,增大了其均值隙宽;而NaOH溶液与板岩矿物成分反应生成的稳定沉淀物质,附着、堵塞于裂隙间,使得均值隙宽减小。最后,基于试验数据建立不同溶液板岩渗透系数与浸泡时间的非线性关系,并引入裂隙渗流计算理论公式,采用FLAC3D的fish语言编写板岩裂隙化学-渗流-应力耦合计算程序,计算与试验结果具有较好的一致性。
关键词：腐蚀环境;贯通裂隙;板岩;渗流试验;FLAC3D;
