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沉积岩在地球表面分布非常广泛,其中蕴藏着十分丰富的沉积矿产。在地质作用、资源开采等影响下,沉积岩发生破坏,重新堆积后其渗透性将发生变化。本文以沉积岩中分布最广泛的灰岩、砂岩、泥岩作为研究对象,通过室内岩石破碎试验模拟沉积岩自然的破坏,研究其受力破碎后形态特征及颗粒粒径与岩样岩性、所受载荷大小之间的关系;并利用岩石破碎试验得到的颗粒,改变试验岩样的颗粒配比进行渗流试验,对相同岩性破碎颗粒的渗流特征进行研究。针对泥岩颗粒在水的作用下发生水解及在实际生产中通常成为隔水层的标志这两点特性,分别设计试验,研究泥岩颗粒的渗透性随着时间推移的变化规律及泥岩颗粒占比对破碎颗粒渗透性的影响。并通过实际案例对本文取得的试验成果进行验证。具体工作量及取得的研究成果如下:(1)通过室内岩石有侧限单轴破碎试验,共得到24组试验数据,其中灰岩8组,砂岩(含细砂岩与粉砂岩)11组,泥岩(含砂质泥岩)5组。主要结论有:(1)随着试验压力的增加,灰岩、砂岩、泥岩的破碎颗粒粗碎屑的含量减少,中细碎屑的含量增加,岩样的破碎程度增高;通过对不同压力破碎后各区间颗粒变化情况及破碎颗粒分布的分形维数D进行分析对比,进一步证实该结论。(2)灰岩、砂岩、泥岩岩样被相同压力破碎后,破碎颗粒中泥岩粗碎屑的含量小于灰岩、砂岩粗碎屑的含量,泥岩的破碎程度比灰岩、砂岩的破碎程度要大。(2)通过相同岩性破碎岩石颗粒渗流试验,得到43组灰岩颗粒渗流数据、40组砂岩颗粒渗流数据、30组泥岩颗粒渗流数据。主要结论有:(1)试验岩样的孔隙度与岩样粒径无关;(2)随着试验岩样颗粒粒径的增大,试验岩样的渗透系数K呈增大趋势;(3)试验岩样的渗透系数K与其孔隙度无明显关系;(4)相同粒径下,灰岩的渗透性最好,砂岩的渗透性其次,泥岩渗透性最弱。(3)通过泥岩颗粒长时间渗流试验,得到试验颗粒粒径为1.125mm、1.25mm、1.9167mm的泥岩颗粒渗透性随时间变化的数据。主要结论有:随着时间的推移,泥岩岩样的渗透性减弱。试验进行2h后,不同粒径泥岩岩样的空间结构相似,不同粒径的试验岩样渗透系数K-t曲线出现重合;试验进行6h后,泥岩岩样的水解作用变弱,其内部空间结构变化趋于稳定,试验岩样的渗透系数K变化不大且逼近0。(4)通过泥岩颗粒占试验岩样的比重对破碎颗粒渗透性影响的试验,得到试验颗粒粒径为1.125mm、1.25mm、1.9167mm时、泥岩占比分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%的混合试验岩样颗粒的渗透性随时间变化数据。主要结论有:在岩样粒径一致的情况下,随着泥岩含量的增大,试验岩样初始渗透系数K减小;随着时间的推移,试验岩样中泥岩占比越大,其渗透系数K的减小量越大。因此得到一个定性的结论,岩样中泥岩含量越大,岩样的渗透性越差。