高放废物处置库花岗岩热-力耦合模拟研究

【作者】 刘文岗； 王驹； 周宏伟； 杨春和； 姜鹏飞；

【机构】 煤炭科学研究总院天地华泰采矿工程技术有限公司； 核工业北京地质研究院环境保护研究中心； 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院； 中国科学院武汉岩土力学研究所； 煤炭科学研究总院开采设计研究分院；

【摘要】 高放废物处置库是一个特殊的深部地下工程,在处置库选址、设计、建造、稳定性评价等阶段均需解决重大岩石力学问题。高放废物在衰变过程中释放大量的热,从而引起处置库近场围岩温度场发生变化;随着处置库围岩温度的升高,引起应力场、变形场的动态分布。甘肃北山地区是为我国高放废物处置场重点预选区,对该地区花岗岩的研究具有重要的现实意义。本文根据典型高放废物处置库概念模型,应用FLAC^3D有限差分程序模拟计算了数百年内热-力耦合（TM）条件下高放废物地质处置库围岩的温度场、应刀场和变形场的变化特征,初步得到了在一定废物罐热源强度及衰变函数条件下花岗岩体的热力学特征及处置巷道工程设计的合理间距,模拟结果表明:在-500m水平建造处置库,按设定的释热强度,处置坑合理间距为8m～12m,废物罐表面温度为130℃,处置坑中线岩体最高温度为40℃,并保持数百年左右。更多还原