水化学作用下煌斑岩的腐蚀机理

发布时间：2021-07-26 00:43

　　针对致密坚硬煌斑岩侵入煤层引起的采掘困难,以山西大同同发东周窑煤矿的煌斑岩为研究对象,使用不同pH值溶液浸泡岩样,对浸泡后煌斑岩岩样的峰值强度、矿物成分和微观结构进行研究,探究化学溶液对煌斑岩力学性能的影响规律及腐蚀机制。结果表明:在不同pH值的化学溶液腐蚀下,煌斑岩会发生损伤软化,不同溶液对煌斑岩抗压强度的损伤程度由大到小依次为酸性溶液、碱性溶液、中性溶液,且软化效果随时间的延长而增强;中性溶液主要溶蚀黏土类矿物,酸性溶液会加速侵蚀煌斑岩中的坚硬碳酸盐,碱性溶液主要腐蚀煌斑岩中的石英等矿物;酸性溶液与煌斑岩发生剧烈反应,试样表面产生大量孔隙,岩石结构随着侵蚀时间的延长而变得松散。研究结果可为类似煌斑岩侵入情形下的快速采掘提供理论依据和工程参考。 

【文章来源】：太原理工大学学报. 2020,51(03)北大核心

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【部分图文】：

煌斑岩内钻孔示意图

将煌斑岩试样制成?50 mm×100 mm的标准圆柱试样。选取两端面平行度<0.02 mm、平整度<0.05 mm、表面无明显裂隙的若干试样作为研究对象。每3个试件编为一组,将各组试样分别浸泡在pH为1,4,7,12的溶液中,观察其宏观化学反应特征,并测量岩样浸泡前后质量损失。岩样在溶液中的浸泡时间分别取48,96,144 h.对浸泡后的煌斑岩试样进行单轴抗压实验。宏观力学实验在太原理工大学WAW-600型微机控制电液伺服万能试验机上进行,加载速率为0.005 mm/s.表1 煌斑岩矿物质组成Table 1 Composition of lamprophyre 矿物成分 白云石 石英 正长石 高岭石 云母 质量分数/% 42.3 16.2 29.2 8.3 4.0

分析认为,酸液中H+与岩样中碳酸盐反应生成CO2,反应速率随着H+浓度增大而加快;碱性溶液中岩样表面发生缓慢化学反应,生成的物质悬浮在溶液内。3.1.2 岩样质量变化

【参考文献】：
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本文编号：3303097