برترین ها

دانلود مباني نظري و پيشينه تحقيق

پارامترهای موثر بر رفتار خزشی سنگ نمک

برای رشته مهندسی معدن

بصورت فایل ورد

35 صفحه

قسمتی از متن:

1 مقدمه

سنگ‌نمك يكي از پيچيده‌ترين مصالح موجود در طبيعت است كه به عنوان سنگ ميزبان، براي ساخت و توسعه فضاهاي زيرزميني نظير معادن نمك و مغارهاي بزرگ‌مقياس، همواره مورد مطالعه محققان بوده است. نفوذپذيري بسيار اندک توده‌هاي نمکي موجب شده است تا از اين نوع توده‌سنگ‌ها جهت دفن زباله‌هاي خطرناک و همچنين ذخيره‌سازي گازها و سيالات هيدروکربني استفاده شود. با گسترش روزافزون سازه‌های حفرشده در اين سنگ‌ها، شناخت ويژگي‌هاي رفتاري سنگ‌نمک جهت پيش‌بيني رفتار سازه‌هاي حفر‌شده در سنگ‌نمک، اهميت ويژه‌اي پيدا مي‌کند. در شكل(2-1) مهمترين موارد استفاده از كانسارهاي نمكي نشان داده شده است.

شکل 2-1 نمايش کاربردهاي مختلف ذخاير نمکي[2]

در اين فصل خصوصيات فيزيکي، کشسان، غيرکشسان و گرمايي سنگ‌نمک مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين به بررسي مدل‌هاي مختلف خزش، روش‌هاي عددي و پيشينه تحقيقات انجام پذيرفته در رابطه با خزش سنگ‌نمک پرداخته شده است.

2-2 خصوصيات فيزيکي سنگ‌نمک 2-2-1 چگالي

تا کنون ارتباط خاصي ميان دما و چگالي نمک کشف نشده است. بدليل پايين بودن چگالي نمک نسبت به ديگر رسوبات اطراف خود و همچنين خاصيت مومساني نمک، توده‌هاي نمکي موجود در زمين به سمت بالا حرکت کرده و تشکيل گنبدهاي نمکي را مي‌دهند. نتايج تحقيقات برخي از محققين نشان مي‌دهد که با افزايش تنش محصورکننده، چگالي نمک افزايش پيدا مي‌کند(شکل 2-2).

شکل 2-2 رابطه ي چگالي نمک با تنش محصورکننده [3و4]

2-2-2 نفوذپذيري

نفوذپذيري توده‌هاي نمکي به دليل ناچيز بودن نفوذپذيري ماده‌سنگ و همچنين نبود درزه و شکستگي‌ها در توده‌هاي نمکي(به استثناي حاشيه گنبد‌ها) بسيار اندک مي‌باشد. اين ويژگي شاخص توده‌هاي نمکي، آن را به محل مناسبي براي احداث مخازن زيرزميني ذخيره‌سازي هيدروکربن‌ها و انباشت زباله‌هاي اتمي تبديل کرده است. در حقيقت نفوذپذيري نمک به اندازه‌اي کم است که از روش‌هاي استاندارد اندازه‌گيري نفوذپذيري، نمي‌توان براي اندازه‌گيري نفوذپذيري نمک استفاده نمود. نفوذپذيري مطلق نمک بین تا

میلی‌دارسی مي‌باشد و مقدار متوسط آن را مي‌توان میلی‌دارسی در نظر گرفت[5].

2-2-3سرعت صوت

به طور معمول با استفاده از سرعت موج‌هاي جريان‌يافته در سنگ، برخي از خصوصيات وابسته به درجه‌ي تراکم سنگ‌ها مثل درجه تحکيم‌يافتگي و چگالي تعيين مي‌شود. سرعت عبور امواج P در نمک برابر با 4400 متر بر ثانيه مي‌باشد، اين در حالي است که معمولا رسوبات اطراف نمک داراي سرعتي معادل نصف اين مقدار است، به همين دليل در اکتشافات و پيش‌بيني وضعيت هندسي سازندهاي نمکي مي‌توان از اين شاخص فيزيکي بهره برد[6].

2-2-4 کاني‌شناسي

کلرورسديم يا نمك طعام با نام علمی هاليت و فرمول شيميايي NaCl از كاني‌هاي طبيعي گروه هاليدها است. کلرورسديم به صورت بلور در طبيعت يافت شده و به رنگ سفيد يا بي‌رنگ، گاهي به دليل وجود ناخالصي، به رنگ‌هاي زرد، قرمز و آبي نيز ديده مي‌شود. سنگ‌نمک عمدتا از هاليت تشکيل شده است ولي در آن کاني‌‌هاي ديگري مثل کلسيت، دولوميت، انيدريت، ژيپس و پتاس نيز يافت مي‌شود. ممکن است اين کاني‌ها همزمان با تشکيل نمک، در نقطه‌اي از حوزه رسوبي به صورت جداگانه رسوب کنند. کاني‌شناسي سنگ‌نمک به توپوگرافي، عمق آب، ميزان شوري آب و برخي ديگر از فاکتورها وابسته است. به دليل اينکه عواملي از اين دست، به سرعت در حال تغيير هستند، اغلب مشاهده مي‌شود که سنگ‌نمک‌هاي تهيه‌شده از يک ناحيه از نظر کاني‌شناسي با هم تفاوت چشمگيري دارند.

عدد اتمي42، سختي5/2 در مقياس موس، جلاي شفاف تا نيمه شفاف، سيستم تبلور كوبيك، نقطه جوش 1465 درجه سانتيگراد و نقطه ذوب 806 درجه سانتيگراد از ديگر ويژگي‌هاي فيزيکي نمک است[7].