層狀鹽岩力學理論與工程

層狀鹽岩力學理論與工程

層狀鹽岩力學理論與工程圖書由作者楊春和,李銀平,陳鋒編著,科學出版社出版發行。

基本信息

圖書信息

作 者:楊春和,李銀平,陳鋒 著

封面

出 版 社:科學出版社

出版時間:2009-7-1

版 次:1

頁 數:203

字 數:268000

印刷時間:2009-7-1

開 本:16開

紙 張:膠版紙

印 次:1

I S B N:9787030232090

包 裝:精裝

內容簡介

本書與我國深部鹽岩地下能源儲備研究相結合,介紹了層狀鹽岩工程力學特性研究及套用研究的成果。主要包括層狀鹽岩工程力學特性試驗研究、層狀鹽岩工程力學特性理論研究(包括本構、損傷、蠕變及溫度效應)、深部廢棄鹽岩溶腔可用性評估,以及層狀鹽岩地下溶腔穩定性分析等。

本書可供從事鹽岩地下能源儲存研究、設計和施工的科研人員和工程技術人員參考,也可為鹽岩水溶採礦的工程技術人員提供參考。

作者簡介

楊春和,男,研究員,博士生導師。國家傑出青年科學基金獲得者,教育部長江學者獎勵計畫特聘教授。1999年獲美國內華達大學地質工程博士學位。目前擔任中國科學院武漢岩土力學研究所所長助理、岩土力學與工程國家重點實驗室副主任、中國岩石力學與工程學會常務理事、中國力學學會理事、《岩土工程學報》副主編、《岩石力學與工程學報》和《岩上力學》編委等。主要從事深部能源儲備的岩石力學、工程地質、計算力學等多學科交叉領域的研究。現承擔973計畫項目和國家自然科學基金重點項目等10多項國家級科研課題,作為學科方向帶頭人參加國家自然科學基金委員會創新研究群體科學基金項目1項。作為第一完成人,獲國家科技進步二等獎3項,獲省部級一等獎3項、二等獎2項。發表相關論文150多篇(其中SCl/El收錄120多篇),出版專著3部,獲得專利8項。

目錄

前言

第1章 鹽岩層岩土力學物理基礎

1.1 鹽岩的組成及成因

1.1.1 鹽岩主要礦物特性

1.1.2 鹽岩主要成分

1.1.3 鹽岩成因

1.2 鹽丘與層狀鹽岩

1.2.1 鹽丘

1.2.2 層狀鹽岩

1.3 我國井礦鹽分布

第2章 層狀鹽岩力學特性試驗研究

2.1 鹽岩體力學特性研究進展

2.1.1 深部鹽岩力學研究方面

2.1.2層狀岩體力學研究方面

2.2 層狀鹽岩變形破壞及其時間和溫度效應

2.2.1 單軸壓縮試驗

2.2.2三軸壓縮試驗

2.2.3 單軸壓縮蠕變試驗

2.2.4 三軸壓縮蠕變試驗

2.2.5 溫度影響試驗

2.2.6 應力鬆弛試驗

2.3 層狀鹽岩交界層面力學特性及微觀機理

2.3.1 間接拉伸試驗

2.3.2直接剪下試驗

2.3.3 交界層面微觀分析

第3章 鹽岩蠕變機理及層狀鹽岩破損分析

3.1 鹽岩的蠕變機理分析

3.1.1 概述

3.1.2 鹽岩的率方程的簡化

3.1.3 鹽岩蠕變機理圖的建立及套用

3.2 層狀鹽岩破損機理分析

3.2.1 岩石的基本破壞類型

3.2.2 層狀鹽岩體的單軸破壞機理

3.2.3 層狀鹽岩的三軸破壞機理

第4章 層狀鹽岩本構模型及蠕變損傷特性研究

4.1 層狀鹽岩複合體擴展Cosserat本構模型

4.1.1 Cosserat介質本構理論簡介

4.1.2 Cosserat介質模型代表單元

4.1.3 Cosserat介質擴展模型本構關係

4.2 新本構模型的程式實現

4.2.1FLAC3D計算方法簡介

4.2.2 Cosserat介質彈塑性本構模組開發

4.3 鹽岩蠕變損傷本構關係研究

4.3.1 鹽岩蠕變本構關係概述

4.3.2 鹽岩蠕變損傷本構關係的建立

4.3.3 鹽岩蠕變損傷本構編程及套用驗證

第5章 深部地下油(氣)儲存鹽岩溶腔穩定性研究

5.1 江蘇金壇鹽礦溶腔儲氣庫穩定性研究

5.1.1 金壇鹽礦基本地質特徵

5.1.2 鹽岩溶腔儲庫洞形最佳化研究

5.1.3 擬建儲氣庫數值模擬研究

5.2 江蘇金壇鹽礦優選老腔穩定性分析

5.2.1 優選老腔計算模型

5.2.2 腔體體積蠕變規律研究

5.2.3 運營過程中損傷區擴展區研究

5.2.4 腔頂至套管鞋的安全距離的確定

5.2.5 不同採氣速率下腔體變形規律研究

5.3 湖北雲應鹽礦擬建溶腔穩定性研究

5.3.1 建造鹽岩溶腔型儲庫的基本地質條件

5.3.2 計算模型和計算參數

5.3.3 溶腔穩定性分析

5.3.4 儲油庫長期穩定性一流變分析

5.3.5 套管鞋一腔頂距分析

5.3.6 合理礦柱寬度分析

6層狀鹽岩體中地下能源儲庫穩定性影響因素分析

參考文獻

線上試讀部分章節

第1章 鹽岩層岩土力學物理基礎

1.1 鹽岩的組成及成因

鹽岩(rock salt或salt)主要礦物為石鹽(Halite),是化學作用下的沉積岩。鹽岩是一種特殊的地質材料,除了作為非金屬礦物原料外,在深部地下能源儲備和廢物處置方面也引起人們廣泛的關注。

1.1.1 鹽岩主要礦物特性

鹽岩主要礦物為“石鹽”,化學式為NaCl,理論含量:Na 39.34%、C1 60.66%,常含有滷水、氣泡、泥質和有機質等包裹體。

鹽岩單晶體為等軸晶系,常呈立方體,在立方體晶面上常有階梯狀凹陷(見圖1—1)。集合體一般為粒狀、緻密塊狀,有時呈柱狀、纖維狀、毛髮狀、鹽華狀等;無色透明或白色,含泥質時呈灰色,含氫氧化鐵時呈黃色,含氧化鐵時呈紅色,含有機質呈黑褐色。

鹽岩呈玻璃光澤,風化表面或潮解後呈油脂光澤,貝殼狀斷口,性脆,硬度為2~2.6,密度為2.1~2.29/cm3;易溶於水,20℃時溶解度為36,易潮解,味鹹,有涼感;不導電,摩擦發光,焰色濃黃;熔點為801℃,沸點為1413℃,在1000℃時其可塑性很強,當溫度、壓力升高超過其臨界點時軟化,產生塑性變形,形成軟流(固體流)。

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