共生硬石膏石盐矿石的物理力学参数与品位相关性初探

中国石盐矿石具有氯化钠含量低和多矿物成分的特点,矿物种类和含量的不同使得其物理力学性质与国外高品位的盐岩有很大的不同。对采自硬石膏石盐岩矿床的矿石进行了常规单、三轴试验,研究了矿石品位对试样变形和相关物理力学参数的影响。结果表明,在单轴和低围压的三轴试验条件下,所有试样的应力—应变曲线出现明显的峰值强度。高纯度试样在高围压的三轴条件下,表现出明显的塑性流动特征,试样没有明显的破坏面,表现为体积膨胀;低纯度试样(氯化钠含量小于5%)在高围压下,其变形曲线在较小的轴向应变下出现峰值强度,试件出现明显的破坏面。不同纯度试样的弹性模量、剪切模量和体积模量随着氯化钠含量的升高而降低。Hashin-Shtrikman上下限理论可以计算不同品位试样的剪切模量和体积模量的上下限,可作为一种辅助性手段验证预测解析方法的正确与否,并为地下储库的研究提供合理的技术参数。     

两种不同沉积类型界面盐岩力学特性试验研究

 金坛含盐系为一套浅湖相–泻湖相–蒸发岩相成盐构造,由机械沉积与化学沉积作用共同形成;潜江含盐系湖盆环境为常年性较深水分层盐湖,主要在深水、缺氧、静水环境下以机械沉积形成,因此2种沉积类型界面并不相同。针对2种不同沉积类型界面盐岩,分别进行单轴、三轴压缩及剪切试验研究,深入分析试验过程中盐岩力学特征变化情况及其力学含义,同时对试样破坏特性进行对比分析。研究发现：2种界面盐岩试样都表现出较好的延性特征,未发生崩溃式破坏;裂纹集中分布于界面处,纯盐岩段均少见裂纹生成,与金坛盐岩试样相比,潜江盐岩界面对试样变形的限制作用更突出;2种界面盐岩试样剪切峰值应力与纯盐岩相当,说明界面剪切破坏由盐岩的力学特性决定。研究成果对进一步深入研究我国不同地域层状盐岩地下储气库选址与建设具有一定参考意义。