油-水浸泡影响下损伤岩石力学特性试验研究OA

利用废弃矿井巷道或硐室作为储能空间有助于推动资源的循环利用,但围岩受采动或覆岩载荷影响已经产生一定的损伤,在含液率影响下,损伤岩石的力学特性会出现弱化,从而影响地下储库的稳定性。为探究废弃矿井巷道改造的储油空间围岩劣化机制,开展了不同含液率下损伤岩样单轴压缩试验,结合XTDIC三维全场应变测量系统、声发射系统和扫描电子显微镜等技术,分析了油-水浸泡与初始损伤耦合作用下岩样组分结构、强度、声发射演化、位移场特征和能量特征,从宏细观角度探究了岩石力学特性弱化机制。结果表明:油-水浸泡引发硅元素流失及微结构劣化,导致岩样表面剥落、裂纹扩展和孔洞增加,抗压强度和残余强度持续衰减;随着含液率增加,岩样最大声发射振铃计数率及破坏时声发射累计计数减少,含液率为5.3%的岩样最大振铃计数率和累计计数较干燥岩样分别下降81.7%和80.4%;岩样剪切裂纹区域数据密度和张拉裂纹区域数据密度均随含液率增加而逐渐减小,破坏形式由张拉为主的拉剪破坏转变为剪切破坏;初始损伤与油-水侵蚀协同作用削弱了岩石储能能力,其极限储能值降低45.5%,抵抗外力的能力减弱。