矿业安全与环保

作者：丁伟伟, 胡榕榕, 史永飞, 刘威, 范金洋, 姜德义

关键词：压缩空气储能, 电站, 储气库, 砂岩变形损伤, 循环气压, 声发射, 计算机断层扫描, 核磁扫描

地下储气库围岩的稳定性是保障压缩空气储能(CAES)电站安全运行的关键。以煤矿巷道压缩空气储能电站为工程背景，采用声发射(AE)监测、计算机断层扫描(CT)岩心无损扫描及核磁共振(NMR)扫描技术，系统研究循环气压作用下致密砂岩的力学响应特征，揭示其损伤演化与裂纹扩展规律。结果表明：气压循环的不同阶段对砂岩损伤的影响存在显著差异，高气压阶段的AE信号密度远高于低气压阶段，且随着荷载等级的提高，该差异愈加明显；CT与NMR扫描结果显示，循环气压下破坏的砂岩形成贯穿性主剪切面并伴生孔隙网络，气压幅值增大加剧了砂岩试样损伤。完整岩样T2谱呈单弛豫主峰分布，破坏后转变为长弛豫峰，试样孔隙率显著提高、孔径分布趋于均匀；不同气压条件下，孔隙结构的发育程度存在差异。循环气压幅值是控制砂岩强度与损伤演化的关键参数，而平台稳压时间及气压升、降速率对砂岩变形的影响相对较小。

来源：2026年第2期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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