油页岩原位开采对岩体结构影响分析.pdf

书书书收稿日期２０１３－０５－２９基金项目国家自然科学基金资助项目（４１１７２２０５）；吉林省科技攻关项目（２０１００４５２）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２００８０１８３００４４）．作者简介姜雪（１９８６－），女，吉林舒兰人，吉林大学博士研究生；梁秀娟（１９６４－），女，吉林公主岭人，吉林大学教授；肖长来（１９６２－），男，吉林柳河人，吉林大学教授．第３５卷第３期２０１４年３月东北大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．３Ｍａｒ．２０１４ｄｏｉ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１４．０３．０３３油页岩原位开采对岩体结构影响分析姜雪，梁秀娟，危润初，肖长来（吉林大学环境与资源学院，吉林长春１３００２１）摘要对吉林省扶余县油页岩及围岩进行了物理力学参数的测定，在此基础上，获取了容重、弹性模量、泊松比、内摩擦角及黏聚力等参数．并利用ＳＩＧＭＡ／Ｗ模块，采用弹－塑性模型进行有限元计算，得到了原位开采区内任一点应力、应变、位移的详细信息．结果显示，采区的最大下沉位移为１  ０５ｍ，位于开采中心处；同时，根据这些信息分析了采区岩体的应力分布，受拉区与剪应力极值分布较大区一致，都位于油页岩的上覆地层泥岩层中，从而确定了岩体的破坏过程首先是受拉，产生大量裂隙；然后再沿着剪应力极值所在的截面发生滑动．关键词油页岩；物理力学参数；原位开采；下沉位移；岩体的破坏过程中图分类号Ｏ３４４  ３文献标志码Ａ文章编号１００５－３０２６（２０１４）０３－０４５２－０５ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＩｎ  ＳｉｔｕＭｉｎｉｎｇｏｆＯｉｌＳｈａｌｅｏｎＲｏｃｋＭａｓｓＳｔｒｕｃｔｕｒｅＪＩＡＮＧＸｕｅ，ＬＩＡＮＧＸｉｕ  ｊｕａｎ，ＷＥＩＲｕｎ  ｃｈｕ，ＸＩＡＯＣｈａｎｇ  ｌａｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ．ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒＪＩＡＮＧＸｕｅ，Ｅ  ｍａｉｌｊｘｕｅ１９８６＠１６３．ｃｏｍ）ＡｂｓｔｒａｃｔＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｏｉｌｓｈａｌｅａｎｄｉｔｓｗａｌｌｒｏｃｋｆｒｏｍＦｕｙｕＣｏｕｎｔｙｉｎＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｗｈｉｃｈ，ｕｎｉｔｗｅｉｇｈｔ，ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｍｏｄｕｌｕｓ，Ｐｏｉｓｓｏｎ ′ ｓｒａｔｉｏ，ｉｎｔｅｒｎａｌｆｒｉｃｔｉｏｎａｌａｎｇｌｅ，ｃｏｈｅｓｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ＡｎｄｔｈｅＳＩＧＭＡ／Ｗｍｏｄｕｌｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｅｌａｓｔｉｃ  ｐｌａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ，ｔｈｕｓ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓ，ｓｔａｉｎａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆａｎｙｐｏｉｎｔｗｉｔｈｉｎｉｎ  ｓｉｔｕｍｉｎｉｎｇａｒｅａｗｅｒｅｇａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓ１  ０５ｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｌｏｃａｔｅｄａｔｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｍｉｎｉｎｇ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｅｎｓｉｏｎｚｏｎｅｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｌａｒｇｅｒｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｅｘｔｒｅｍｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｒｅａ，ｂｏｔｈａｒｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｓｈａｌｅｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｓｔｒａｔａｏｆｏｉｌｓｈａｌｅ，ｔｈｕｓｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ｒｏｃｋｍａｓｓｉｓｓｔｒｅｔｃｈｅｄ，ｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｒａｃｋｓ，ａｎｄｔｈｅｎｏｃｃｕｒｓｓｌｉｄｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅｃｒｏｓｓ  ｓｅｃｔｉｏｎｗｈｅｒｅｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｅｘｔｒｅｍｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｏｉｌｓｈａｌｅ；ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｉｎ  ｓｉｔｕｍｉｎｉｎｇ；ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ；ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｏｃｋｍａｓｓ油页岩的原位开采一直没有大规模的发展，其主要原因为开采成本高，开采工艺复杂，带来的环境污染难以预测．自１９５９年被拉勒米能源研究中心首次提出后，直到１９７５年原位开采方式才得以广泛的研究与试验［１］；然而，这些研究与试验多集中在压裂方法及原位加热开采工艺上．在国内外，对水力压裂产生裂隙的方法，电加热、对流加热和微波加热生产油气的整个过程都有所研究［１－７］，但对于原位开采引起的环境问题和工程地质问题却从未给出过定量的预测与评价．油页岩的原位开采对岩体结构有一定的影响，受热后的油页岩，由于热应力的增加及有机质的释放，导致岩体内部发生破裂，产生大量裂隙［８］，破坏了岩体的整体结构；再加上岩石物理、力学性质的改变，使得采区应力能量释放，引起了岩体应力状态的改变，进一步造成了岩体的不连续性，从而导致岩体失稳［９］．因此，分析采区岩体的稳定性，研究岩体变形与破坏的规律是十分必要的，这为矿区的安全生产及地质灾害的预防提供了可靠的依据．本文以吉林省松原市扶余县长春岭镇骑马屯东南部的开采区为例，利用数值模拟方法，计算原位开采后采区内任一点应力、应变及位移的详细信息，从而确定失稳区域及失稳的整个过程．１开采区概况１  １开采区地质与水文地质条件开采区位于扶余县北部的松拉河间地块，地势平坦，平均海拔１２５ｍ．受地质构造和外营力的控制，采区及其周边形成了以河谷平原及河间台地为主的地貌单元．采区由老至新发育有白垩系、第四系、第三系地层缺失．白垩系沉积厚度达１０００～３０００ｍ，油页岩赋存于白垩系上统嫩江组一、二段，埋藏浅，地层倾角缓［１０］．嫩江组岩性较稳定，主要可分为五段．嫩一段为浅褐灰色－褐色油页岩夹深灰色页岩，厚度为４０～６０ｍ．嫩二段下部为灰色、灰黑色泥岩；中部为浅褐灰色、褐灰色油页岩夹灰绿色、灰黑色泥岩、深灰色页岩；上部为灰绿色、深灰色泥岩夹灰褐色油页岩薄层，厚度为４０～７０ｍ．嫩三段深灰色－浅灰色，灰绿色泥岩夹少量灰色泥质粉砂岩，厚度为８０～１２０ｍ．嫩四段棕红色－暗紫色、灰绿色、灰色泥岩夹浅灰绿色粉细砂岩，整体块状构造，厚度为９０～１２０ｍ．嫩五段灰绿色、棕红色泥岩夹棕色、棕红色薄层粉砂质泥岩，厚度为９０～１１０ｍ．第四系地层下部７ｍ厚为青灰色粉砂－细砂；中部４ｍ厚为黄色粉砂质泥土；上部１ｍ为黑色腐殖土．从地质概况可以看出采区包含两个含水层一是第四系砂层含水层；二是嫩四段砂岩含水层．由单井抽水试验测定两个含水层的水位埋深分别为１  ３１，２  ５８ｍ，出水量为２４３  ２９，３６  ９４ｍ３／ｄ．由于岩石的水理性质，含水层的分布、含水量及地下水流向等都会对岩体的稳定性造成进一步的破坏．１  ２岩体的工程地质特性１）泥岩油页岩的上覆岩层为泥岩，泥质构造，颗粒十分微小，未经风化，为薄层至厚层状，常见水平层理．节理、裂隙不发育，产状近似水平，倾角较小．泥岩属软岩类，采用点荷载试验方法换算成单轴抗压强度为１４  ３０ＭＰａ，抗拉强度为０  ６４ＭＰａ．水稳定性很差，遇水后易软化，软化系数０  ４０～０  ６０，具有吸水性、膨胀性、崩解性和易扰动性［１１］，工程地质性能差．２）泥质粉砂岩泥质粉砂岩夹在泥岩层之中，主要成分为粉砂，含少量黏土矿物与胶结物，呈颗粒状，且颗粒特别细小，未经风化．泥质粉砂岩较泥岩坚硬，单轴抗压强度为２３  ０２ＭＰａ，抗拉强度为１  ０３ＭＰａ．由于泥质粉砂岩中黏土矿物含量较少，水稳定性比泥岩强，工程地质性能也较强．３）油页岩油页岩中的矿物质有石英、高岭土、黏土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等，与有机质均匀细密地混合．固结程度比泥岩好，具有微细层理，节理、裂隙较泥岩发育，产状水平．单轴抗压强度为１４  ８５ＭＰａ，抗拉强度为０  ６７ＭＰａ，内摩擦角为２９，黏聚力５１ｋＰａ．实验验证，油页岩加热到４００℃左右会发生热破裂，持续加热至４３０℃，将加热后的油页岩冷却至室温，测定其单轴抗压强度为３  ６０ＭＰａ，抗拉强度为０  １０ＭＰａ．由此，可以看出加热后油页岩的力学性能明显降低，从而引起了采区岩体的变形与破坏．多数油页岩较泥岩易碎，水稳定性与工程地质性能与泥岩相似．２分析模型的建立２  １ＳＩＧＭＡ／Ｗ模块介绍ＳＩＧＭＡ／Ｗ是一款用来进行岩土结构应力和变形分析的软件，它是基于网格的有限元方法来刻画应力、变形场规律的计算机程序，通过把研究区划分为有限个互不重叠的单元，生成有限个节点，基于应变、应力及刚度存在的非线性关系，利用泰勒级数将非线性方程线性化，迭代求得每个节点的收敛解．它不但可以分析简单的线弹性变形问题，也可以对复杂的各向异性线弹性、非线性弹性、弹－塑性等变形问题进行分析，而且对于每一种本构模型都具有全面的求解方程．ＳＩＧＭＡ／Ｗ软件可以处理二维平面应变和三维轴对称问题等，它的应用范围很广，主要应用于变性分析、超孔隙水压力、土和结构的相互作用、分阶段施工、固结分析等方面［１２］．２  ２弹－塑性模型本次模拟中，为简化计算，油页岩及围岩均假设为各向同性．高温下的油页岩考虑弹－塑性本３５４第３期姜雪等油页岩原位开采对岩体结构影响分析构关系会更好些，如果采用简单的线弹性分析会严重低估变形．这种模型的典型应力－应变曲线如图１所示．图１弹－塑性本构关系Ｆｉｇ  １Ｅｌａｓｔｉｃ  ｐｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎＳＩＧＭＡ／Ｗ中的弹－塑性模型表示一种弹性和理想塑性之间的关系，在屈服点之前应力与应变成正比；屈服点之后，应力－应变曲线变成水平线．由上述的弹－塑性本构关系可以得到应力与应变的关系｛ｄ σ ｝＝（Ｃｅ－Ｃｐ）｛ｄ ε ｝，［ＣＰ］＝［Ｃｅ］  Ｇ {}  σ＜  Ｆ  σ＞［Ｃｅ］＜  Ｆ  σ＞［Ｃｅ］｛  Ｇ  σ ｝．式中ｄ σ为应力增量；ｄ ε为应变增量；Ｃｅ为弹性矩阵；Ｃｐ为塑性矩阵；Ｆ为屈服函数；Ｇ为塑性势函数．为了求塑性矩阵Ｃｐ，需要指定屈服函数Ｆ和塑性势函数Ｇ．ＳＩＧＭＡ／Ｗ使用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服准则作为理想弹－塑性模型的屈服函数，其一般形式为Ｆ＝Ｊ槡２ｓｉｎ（ θ ＋ π ３）－Ｊ３槡３ｃｏｓ（ θ ＋ π ３）ｓｉｎ －Ｉ１３ｓｉｎ －ｃｃｏｓ  ．式中Ｊ２应力偏张量的第二不变量； θ 罗德角；Ｊ３应力偏张量的第三不变量；Ｉ１应力张量的第一不变量；  内摩擦角；ｃ黏聚力．除了内摩擦角被剪胀角 Ψ代替外，塑性势函数与屈服函数有同样的形式，如果没有指定值，则认为剪胀角与内摩擦角相等［１３］．这样在通过求导求出塑性矩阵Ｃｐ的基础上，就可以求出任意节点的应力、应变及位移的详细信息．２  ３计算模型与参数本次开采引进荷兰壳牌公司的原位电加热技术，电加热法分不同的布井模式，主要有六井模式、四井模式及三井模式．经模拟验证，六井模式是上述三种模式中最有效、最经济的加热模式［１４］，如图２所示．图２六井模式布井平面示意图Ｆｉｇ  ２Ａｒｒａｎｇｉｎｇｗｅｌｌｓｐｌａｎｏｆｓｉｘｗｅｌｌｓｐａｔｔｅｒｎ因此，在不考虑水力压裂的情况下，本文针对六井模式建立开采区的二维平面应变模型．由于在距开发中心线相同距离处油页岩及围岩均成轴对称，因此，建模时取其中的一半进行分析；另外考虑到开采区的范围较小，沉积的岩性相对稳定．假设垂直于开发中心线任意断面的岩性分布均统一，由此，以开发中心线所在的垂直截面为对称轴即Ｄｅｐｔｈ为ｙ轴，在距开发中心１５０ｍ处是开发前、后油页岩的分界线，Ｄｉｓｔａｎｃｅ为ｘ轴，创建的模型如图３所示．图３模型剖面图Ｆｉｇ  ３Ｃｒｏｓｓ  ｓｅｃｔｉｏｎａｌｖｉｅｗｏｆｍｏｄｅｌ在对称轴边界上可忽略ｘ方向位移，只考虑ｙ方向位移；油页岩层下覆基岩底板由于距离开发层较远，给定边界条件为无ｘ，ｙ方向位移；上覆泥岩顶板为压力边界；在距对称轴４３０ｍ处给定无限区域，可以使边界沿着ｘ轴极大延伸，因此，在无限远处的边界上，可以给定无ｘ，ｙ方向位移；其余内部界线均为自由边界．模型中给定的材料参数如表１所示．根据地质条件，可将油页岩及围岩层视作隔水层，因此，在本次模拟中，利用ＳＩＧＭＡ／Ｗ分析不排水过程的应力应变问题．３岩体稳定性分析利用ＳＯＬＶＥ对模型进行求解，Ｖｅｃｔｏｒｓ可以４５４东北大学学报（自然科学版）第３５卷表１材料参数Ｔａｂｌｅ１Ｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ岩性参数厚度／ｍ容重／（ｋＮ／ｍ３）弹性模量／ＭＰａ泊松比黏聚力／ｋＰａ ／（）剪胀角／（）泥岩８０  ００２２  ５０１  ０１０４０  ３０１３５３５３５油页岩８０  ００２０  ２５１  ９１０３０  ２８５１２９２９开发的油页岩８０  ００２１  ５８５  １１０２０  ４０４０２６２６下部基岩７０  ００２０  ４０２  ０６１０４０  ２６１２０４０４０用来查看位移的计算结果，其中在对称轴的第一点（－２２０ｍ处）出现最大位移为－１  ０５ｍ．变形云图可以用栅格及箭头表示，通过箭头绘制的变形云图可以更直观地观察出变形趋势，从模拟结果可以看出，越靠近开发中心，岩层的位移越大．由于开采区油页岩的性质发生了变化，致使应力重新分布，图４为模拟区内任一点水平方向上的应力分布（负值为拉应力，正值为压应力，单位为ｋＰａ）．图４水平方向上的应力分布图Ｆｉｇ  ４Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ从图４可看出，岩体受拉区主要分布在邻近开发油页岩层的上部泥岩层中，且靠近开发中心．泥岩的抗拉强度较小，在泥岩层拉应力超过岩层抗拉强度的区域上，将产生大量的裂隙，致使岩层断裂，导致上覆地层移动变形，形成地面沉陷．要分析岩体的剪切滑动趋势，必须了解岩体内任一点受到的最大剪切力及所在的截面，图５为模拟区剪应力极值的分布，并利用摩尔圆分析了节点１３０４的应力状态，见图６．图５剪应力极值分布图Ｆｉｇ  ５Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓｐｅａｋ图６节点１３０４的应力状态Ｆｉｇ  ６Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｎｏｄｅ１３０４从图５中可以看出，剪应力极值较大分布区与受拉区分布一致，都位于邻近开发油页岩层的上覆泥岩层中，这也就表明泥岩层的破坏过程是首先受拉，产生大量裂隙，然后再沿着剪应力极值所在的截面（优势结构面）发生滑动．在节点１３０４处，受到的最大剪切力为 τ α＝ σ ｘ－ σｙ２ｓｉｎ２ α＋ τ ｘｃｏｓ２ α＝－７０３９  ６６ｋＰａ（负值为顺时针，正值为逆时针），最大剪切力对应的截面 α与ｘ面的夹角是４２； α截面上受到的正应力为 σ α ＝ σ ｘ＋ σｙ２＋ σ ｘ－ σｙ２ｃｏｓ２ α－ τ ｘｓｉｎ２ α ＝３６１８  ３２ｋＰａ．当这些结构面上的剪应力超过其抗剪强度时，岩体将发生剪切破坏．此外，利用摩尔应力圆还可以求出主应力和主平面的方位［１５］，如图６右下方节点的应力状态分布．４结语原位加热油页岩，岩石的物理力学性能发生改变，导致岩体结构发生变化，应力重新分布．在这种失稳条件下，岩体由于受压、受拉而出现大量层理、节理、裂隙甚至断层，且当这些结构面上的剪应力超过其抗剪强度时，岩体将沿着结构面（优势结构面）发生剪切破坏．但在此过程中，开５５４第３期姜雪等油页岩原位开采对岩体结构影响分析采区的失稳也存在着以下特征１）油页岩原位开采区中心的位移将达到最大，向四周逐渐减小；２）受拉区与剪应力极值分布较大区一致，都位于上覆泥岩层中，这将促使岩体发生破坏，破坏方式为沿着剪应力极值所在的截面发生剪切滑动．对于原位开采方式，在防治失稳对策分析上要高度重视，尤其是围岩属于上述这种特殊的软岩类，在风化和水理作用下易膨胀崩解，不仅要对失稳区进行支护，还要封闭裂隙，切断水源；且应在开采过程中及开采后进行长期监测，从实际情况出发，对支护型式及支护参数及时进行调整，确保矿区的安全生产及预防地质灾害的发生．参考文献［１］ＤｅｃｏｒａＡＷ，ＫｅｒｒＲＤ．Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｓｅ，ａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｏｉｌｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，１９７９，３０２１７－２２３．［２］ＢａｕｍａｎＪＨ，ＤｅｏＭＤ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｐａｃｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｉｎｃｏｍｐｌｅｘｔｈｅｒｍａｌｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｆｕｅｌｓ，２０１１，２５２５１－２５９．［３］ＨｏｄｅＮ，ＣｈｅｎＦ，ＬｉｎＭＷ，ｅｔａｌ．ＮｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ ′ ｓＥｌｅｃｔｒｏｆｒａｃＴＭｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｃｏｌｏｎｙｍｉｎｅ［Ｃ］／／３０ｔｈＯｉｌＳｈａｌｅＳｙｍｐｏｓｉｕｍＣｏｌｏｒａｄｏＳｃｈｏｏｌｏｆＭｉｎｅｓ．Ｃｏｌｏｒａｄｏ，２０１０１－１３．［４］杨冻，赵静，康志勤，等．电法原位加热油页岩采油技术与数值分析［Ｊ］．辽宁工程技术大学学报，２０１０，２９（３）３６５－３６８．（ＹａｎｇＤｏｎｇ，ＺｈａｏＪｉｎｇ，ＫａｎｇＺｈｉ  ｑｉｎ，ｅｔａｌ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎ  ｓｉｔｕｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｈｅａｔｉｎｇｏｎｏｉｌｓｈａｌｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１０，２９（３）３６５－３６８．）［５］康志勤，吕兆兴，杨冻，等．油页岩原位注蒸汽开发的固－流－热－化学耦合数学模型研究［Ｊ］．西安石油大学学报，２００８，２３（４）３０－３４．（ＫａｎｇＺｈｉ  ｑｉｎ，ＬｙｕＺｈａｏ  ｘｉｎｇ，ＹａｎｇＤｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｓｏｌｉｄ  ｆｌｕｉｄ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｃｏｕｐｌｉｎｇｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｏｉｌｓｈａｌｅｉｎ  ｓｉｔｕｓｔｅａｍｉｎｊｅｃｔｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ ’ ａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８，２３（４）３０－３４．）［６］刘洪林，刘德勋，方朝合，等．利用微波加热开采地下油页岩的技术［Ｊ］．石油学报，２０１０，３１（４）６２３－６２５．（ＬｉｕＨｏｎｇ  ｌｉｎ，ＬｉｕＤｅ  ｘｕｎ，ＦａｎｇＣｈａｏ  ｈｅ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｈｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｉｎ  ｓｉｔｕｏｉｌｓｈａｌｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｅｉＳｉｎｉｃａ，２０１０，３１（４）６２３－６２５．）［７］严轩辰，陈晨，刘鑫鹏，等．农安油页岩物理力学性能及其水力压裂设计中的相关参数计算［Ｊ］．探矿工程，２０１２，３９（２）９－１１．（ＹａｎＸｕａｎ  ｃｈｅｎ，ＣｈｅｎＣｈｅｎ，ＬｉｕＸｉｎ  ｐｅｎｇ，ｅｔａｌ．ＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｏｉｌｓｈａｌｅｉｎＮｏｎｇａｎａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．ＰｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇＷｏｒｋ，２０１２，３９（２）９－１１．）［８］孟巧荣，康志勤，赵阳升，等．油页岩热破裂及起裂机制试验［Ｊ］．中国石油大学学报，２０１０，３４（４）８９－９２．（ＭｅｎｇＱｉａｏ  ｒｏｎｇ，ＫａｎｇＺｈｉ  ｑｉｎ，ＺｈａｏＹａｎｇ  ｓｈｅｎｇ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｃｒａｃｋｉｎｇａｎｄｃｒａｃｋｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｏｉｌｓｈａｌｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，２０１０，３４（４）８９－９２．）［９］ＪａｂｏｙｅｄｏｆｆＭ，ＢａｉｌｌｉｆａｒｄＦ，ＰｈｉｌｉｐｐｏｓｓｉａｎＦ，ｅｔａｌ．Ａｓｓｅｓｓｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｕｓｉｎｇ“ ｗｅｉｇｈｔｅｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ ” ａｓｔｅｐｔｏｗａｒｄｓｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｒｏｃｋｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｈａｚａｒｄ［Ｊ］．ＮａｔｕｒａｌＨａｚａｒｄｓａｎｄＥａｒｔｈＳｙｓｔｅｍＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，４（１）８３－９３．［１０］迟小燕．松辽盆地上白垩统油页岩特征及沉积环境分析［Ｊ］．石油天然气学报，２０１０，３２（４）１６１－１６５．（ＣｈｉＸｉａｏ  ｙａｎ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｏｉｌｓｈａｌｅｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｃｒｅｔａｃｅｏｕｓｏｆＳｏｎｇｌｉａｏＢａｓｉｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３２（４）１６１－１６５．）［１１］罗国煜，李生林．工程地质学基础［Ｍ］．南京南京大学出版社，１９９０．（ＬｕｏＧｕｏ  ｙｕ，ＬｉＳｈｅｎｇ  ｌｉｎ．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｙ［Ｍ］．ＮａｎｊｉｎｇＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，１９９０．）［１２］莫泷．基于Ｇｅｏｓｔｕｄｉｏ对加有土工织物堤坝分布加载的应力分析［Ｊ］．岩土工程学报，２０１１，３２（５）６５７－６６３．（ＭｏＬｏｎｇ．ＳｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｏａｄｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｗｉｔｈｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅｓｔｅｐｂｙｓｔｅｐｂａｓｅｄｏｎＧｅｏｓｔｕｄｉｏ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１１，３２（５）６５７－６６３．）［１３］ＧＥＯ  ＳＬＯＰＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬｔｄ．ＧＥＯ  ＳＩＧＭＡ／Ｗｕｓｅｒ ′ ｓｍａ  ｎｕａｌ［Ｍ］．Ｃａｌｇａｒｙ［ｓ．ｎ．］，２００１．［１４］王健．油页岩原位开采温度场的数值模拟［Ｄ］．长春吉林大学，２０１１．（ＷａｎｇＪｉａｎ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｉｎ  ｓｉｔｕｕｐｇｒａｄｉｎｇｏｆｏｉｌｓｈａｌｅ［Ｄ］．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１１．）［１５］晏鄂川，唐辉明．工程岩体稳定性评价与利用［Ｍ］．武汉中国地质大学出版社，２００２．（ＹａｎＥ  ｃｈｕａｎ，ＴａｎｇＨｕｉ  ｍｉｎｇ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｏｃｋｍａｓｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｍ］．ＷｕｈａｎＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓＰｒｅｓｓ，２００２．）６５４东北大学学报（自然科学版）第３５卷

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