由于盐岩具有良好的密封性、低渗透性和损伤自愈合性,使得深部地下盐矿成为世界各国地下储存的一种主要介质。由于盐矿地下开采后形成的地下空间,能够保持较长时间的稳定,这些地下空间能够为不溶于盐的物质提供储存和处置场所。针对我国盐矿盐层夹层多、杂质多的特点,本文以西气东输金坛盐矿储气库为工程背景,对盐岩力学特性及储气库建设中关键问题,开展了以下几个方面的研究工作:1.盐岩的强度特性研究:主要通过对金坛盐矿盐岩的单轴、三轴压缩实验,获得了其强度参数,并分析了其强度特性。2.盐岩的蠕变特性研究:结合金坛盐矿盐岩进行了单轴、三轴盐岩蠕变实验,分析了金坛盐矿盐岩的蠕变变形规律,并对金坛盐矿盐岩、含泥盐岩、泥岩的蠕变特性进行了比较。3.盐岩蠕变损伤本构关系研究:采用半理论半经验的方法,建立的金坛盐矿盐岩的蠕变损伤本构关系,该本构模型能够反映盐岩的稳态蠕变和加速蠕变。4.盐岩蠕变损伤本构关系应用研究:通过三维数值方法对盐岩蠕变损伤本构关系进行了编程,结合储气库建设实例对本构关系进行了验证,研究了储气库运行过程中的腔周损伤演化规律、体积变形规律等。5.盐岩储气库洞形优化研究:采用数值模拟方法研究了不洞体积、不同腔体形状下储气库腔周塑性区范围、变形规律及长期流变下的体积变形规律,针对金坛盐矿新建溶腔提出了储气库的最优腔体形状。6.金坛盐矿已有溶腔可用性评价:结合金坛盐矿已有采空区筛选获得的6口进行储气库改造的溶腔,通过数值模拟方法对溶腔的长期体积变形规律、损伤区、最佳采气速率等进行了研究,并结合突破压力对其地质密封性进行了评价。