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随着能源的日益枯竭,新能源的开发成为了科学界的焦点问题。高温岩体地热是一种节能环保、资源量大的新能源。高温岩体地热开采过程中会面临各种问题,由于热量的提取,岩体将发生温度循环,而温度循环导致其岩体裂隙的渗透特性发生变化,岩体裂隙渗透性的变化将影响高温岩体地热开采的效率,研究温度循环作用下花岗岩裂隙的渗透特性对高温岩体地热的开发具有重要意义。本文以花岗岩为研究对象,利用太原理工大学自主研制的多功能高温三轴伺服控制试验机,通过花岗岩单裂隙渗流实验,研究温度循环作用下花岗岩单一裂隙裂隙演化规律及其渗透性。实验加热的温度为100℃~400℃,而每个温度的循环次数都是10次,裂隙两端的渗透压为1MPa~6MPa,分析了不同温度、渗透压及温度循环次数对单裂隙花岗岩裂隙的开度演化规律及其渗透系数的变化规律,并且通过理论分析了温度水力循环作用下裂隙损伤对渗透性的影响。从试验及分析中可以得到以下结论:(1)从整体来看,在同一温度及温度循环次数下,单裂隙花岗岩的裂隙开度及其渗透系数随着渗透压的增大而增大,温度在100℃时,在渗透压为1MPa~3MPa时,裂隙的开度及其渗透系数将迅速增大,而渗透压为4MPa~6MPa时,裂隙的开度及其渗透系数增大的趋势较小。温度在200℃~400℃时,裂隙的开度及其渗透系数与渗透压呈线性关系。(2)在同一渗透压及温度循环次数下,存在一温度临界值300℃,当温度低于300℃时,随着温度的升高,裂隙的开度将减小,且温度越高减小的幅度越大,而随着温度的升高,裂隙的渗透系数几乎不变或者在某一个区间段波动变化;当温度大于300℃,随着温度的升高,裂隙的开度将迅速增大,而随着温度的升高,裂隙的渗透系数在300℃出现一个突变,将急剧增大,且裂隙的渗透系数随温度越高而越大。(3)在同一温度及渗透压下,温度为100℃和200℃时,在低渗透压作用下,随着循环次数的增加,裂隙的开度及其渗透系数将保持不变或者略微有所增加,而在高渗透压作用下,随着循环次数的增加,裂隙开度及其渗透系数将减小,且在100℃时,到第十次温度循环结束裂隙开度减小的幅度较大。温度在300℃和400℃时,在低渗透压作用下,随着循环次数的增加,裂隙的开度及其渗透系数将保持不变或者略微有所减小,而在高渗透压作用下,随着循环次数的增加,裂隙开度及其渗透系数将在一定范围变化,到第10次温度循环结束为止,裂隙的开度及其渗透系数将略微有所增大。(4)当温度低于300℃时,温度循环次数引起的裂隙损伤将使得渗透性降低,而大于300℃时,温度循环引起的裂隙损伤导致其渗透性增大。水力冲刷引起的裂隙损伤将使得渗透性增大。当温度低于300℃时,温度水力耦合引起的裂隙损伤将对裂隙渗透性影响较小,而温度大于300℃时,温度水力耦合引起的裂隙损伤将导致裂隙渗透性有一个突变,且温度越高其渗透性增大的越快。当温度低于300℃时,温度水力循环引起的裂隙损伤导致裂隙渗透性降低,而温度大于300℃时,温度水力循环引起的裂隙损伤将导致裂隙渗透性增加。