废弃巷道地下储气库复合结构变形特性试验研究OA北大核心CSTPCD

地质力学模型试验是研究岩土工程问题常用的一种手段,选择合适的相似材料及配比是保证模型试验成功的关键。为研究废弃煤矿软岩巷道开展压缩空气储能的可行性及其应用效果,基于相似理论和正交试验方法,以水泥和石膏为胶结材料、砂为骨料,通过大量室内试验配置一种能够满足孔隙度、弹性模量、强度等要求的相似材料。研究各因素(砂粒径、膏砂比、灰砂比、水砂比)对相似材料物理力学参数的敏感性,并应用于废弃煤矿巷道压缩空气储能物理模型的研制与试验。开展不同工况(循环次数、气体压力、地应力)下储气库围岩-衬砌复合结构充放气试验。研究结果表明:试验所得的相似材料物理力学参数变化区间较大,可以满足煤矿巷道软岩压缩空气储能物理模型试验要求;灰砂比在相似材料单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力方面起主要作用,灰砂比和膏砂比对相似材料密度和孔隙度影响起主要控制作用。所研制的物理模型能够有效模拟储气过程中围岩-衬砌复合结构的变形规律,为废弃煤矿软岩巷道开展压缩空气储能研究提供借鉴。