花岗岩裂隙注水诱发滑移的声发射频谱特性
南翰墨1
冯子军1
赵鹏1
高祺1
李玉彬2
1.太原理工大学矿业工程学院,山西 太原 030024;太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 0300242.西藏大学工学院,西藏 拉萨 850000
摘要：水力剪切是干热岩地热开发的重要方式,研究干热岩热储断层滑移过程中,无流体介入和有流体介入时的声发射频谱差异,对于干热岩地热开采中水力剪切工程的影响范围的确定及生产井的选址有重要意义.为深入了解不同水力耦合作用下,花岗岩裂隙剪切滑移过程中的声发射频谱特征,利用自主研发的高围压大位移实时动态剪切-渗流试验装置,对干燥和注水裂隙花岗岩试样进行剪切试验,观察和分析了干燥和注水试样在滑移过程中声发射信号频谱特征,其中注水压力梯度设为 5、6、8 MPa.结果表明:归一化主频幅值与振铃计数率能有效表征注水滑移特性,干燥裂隙面在黏滑过程中所产生的声发射信号,其归一化主频幅值和振铃计数率显著大于注水裂隙面,并且随着注水压力增大,这 2个参数显示出与注水压力的负相关趋势;频谱分析结果显示,注水使得声发射信号的频谱分析包括声发射信号的主频及其所对应的幅值减小,注水摩擦的声发射信号在这 2个参数上普遍小于干摩擦,且随着注水压力增大,主频和幅值均呈减小趋势;低幅声发射信号的频数与主频均受注水压力的影响,其中声发射信号频数随注水压力增大而上升,主频则呈减小趋势.可以将声发射信号主频与主频幅值减小、低幅声发射信号增多作为判断断层滑移有无流体介入的条件.
关键词：干热岩地热声发射频谱特征注入诱发地震断层黏滑
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52122405)西藏自治区重大科技专项资助项目(XZ202201ZD0004G)山西省科技重大专项计划揭榜挂帅资助项目(202101060301024)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 84-96 )
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