大南湖七矿碱性水环境弱胶结粉砂岩劣化机制研究
发布时间：2022-02-19 11:14
本文以大南湖七矿弱胶结粉砂岩为主要研究对象,综合采用理论分析、实验室试验等研究手段,对不同碱性水环境中弱胶结粉砂岩微观结构、矿物组分及宏观力学性质变化规律及宏观破坏特征进行研究,揭示了碱性水环境下弱胶结粉砂岩的劣化机制。主要研究成果如下:（1）确定了大南湖七矿弱胶结粉砂岩胶结形式为孔隙式胶结,胶结物含量较少,碎屑成分多为石英及长石,胶结物为粘土质高岭石,碎屑颗粒通过胶结物彼此胶结,表面有明显的松散颗粒堆积,少量次生孔隙、孔洞发育,为典型的弱胶结软岩;（2）弱胶结粉砂岩碱水浸泡试验和X射线衍射及电镜扫描结果表明:随pH增加,矿物颗粒粒径变小甚至消失,矿物颗粒由圆润变为尖锐,岩石表面出现溶蚀孔洞及裂隙;石英、长石总含量降低,高岭石含量大幅增加,溶液中Al3+、Fe3+、SiO32-浓度升高,K+波动一定时间后稳定在初始浓度,Mg2+、Ca2+浓度降低;（3）受碱性溶液侵蚀的弱胶结粉砂岩力学试验表明:力学参数劣化有明显的时间效应,浸泡时间越...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容与技术路线
2 大南湖七矿弱胶结地层赋存情况和地下水环境
2.1 弱胶结围岩赋存特征
2.2 地下水赋存条件与水化学特征
3 碱水环境弱胶结粉砂岩微观结构劣化研究
3.1 试验方案设计
3.2 不同碱性环境浸泡下试样形貌侵蚀特征
3.3 不同碱性环境浸泡下试样矿物组分变化分析
3.4 浸泡液pH值及离子浓度变化规律
3.5 本章小结
4 碱水pH对弱胶结粉砂岩力学特性的影响规律
4.1 碱水pH对弱胶结粉砂岩压缩力学特性影响规律
4.2 碱水pH对弱胶结粉砂岩拉伸力学特性影响规律
4.3 碱水pH对弱胶结粉砂岩剪切力学特性影响规律
4.4 本章小结
5 水-岩化学作用下弱胶结粉砂岩劣化机制
5.1 水-岩化学作用类型及作用机理
5.2 膨胀水化作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理
5.3 溶解、溶蚀作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理
5.4 离子交换作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理
5.5 大南湖七矿地下水环境下弱胶结粉砂岩劣化机制分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]水岩作用下岩石力学性能劣化规律研究[J]. 王畅,蔡敏佩,王珂. 煤炭技术. 2018(11)
[2]基于超声检测的软岩单轴流变损伤试验[J]. 吴春,郭棋武,洪涛,陈沅江. 煤田地质与勘探. 2017(05)
[3]大足大佛湾石刻岩石微观与力学特性研究[J]. 张鑫鑫,任伟中,吴习文,刘海康,符贵军. 武汉科技大学学报. 2017(04)
[4]西部典型侏罗系富煤区含水介质条件与水动力学特征[J]. 徐智敏,高尚,孙亚军,崔思源,张梦飞,陈忠胜,吴江峰. 煤炭学报. 2017(02)
[5]水-岩化学作用下灰砂岩的力学特性与参数损伤效应[J]. 王艳磊,唐建新,江君,代张音,舒国钧. 煤炭学报. 2017(01)
[6]饱水-失水循环作用下岩石劣化特性试验研究[J]. 唐小琳,顾正洪,夏微微,高晓君. 水资源与水工程学报. 2017(01)
[7]某矿弱胶结软岩矿物成分分析[J]. 刘宏珠. 内蒙古煤炭经济. 2016(Z3)
[8]水岩作用下蚀变岩力学性质损伤规律[J]. 牛传星,秦哲,冯佰研,付厚利. 长江科学院院报. 2016(08)
[9]冻结白垩系砂岩强度特性试验研究[J]. 田应国,杨更社,李博融,郑选荣. 煤炭工程. 2015(12)
[10]不同水岩作用下板岩物理力学性质劣化实验研究[J]. 崔凯,吴国鹏,王秀丽,谌文武,吕海敏. 工程地质学报. 2015(06)
博士论文
[1]弱胶结砂岩细观结构特征与变形破坏机理研究及应用[D]. 宋朝阳.北京科技大学 2017
[2]白垩系地层冻结软岩的损伤和蠕变特性研究[D]. 朱杰.安徽理工大学 2014
[3]吐哈盆地水西沟群致密砂岩储层特征及气藏成藏机理研究[D]. 刘选.中国石油大学(华东) 2014
[4]极弱胶结岩体结构与力学特性及本构模型研究[D]. 孟庆彬.中国矿业大学 2014
[5]中国煤炭资源分布特征与勘查开发前景研究[D]. 宋洪柱.中国地质大学（北京） 2013
[6]鄂尔多斯盆地测井成岩相判别[D]. 白烨.吉林大学 2013
硕士论文
[1]花岗岩水岩反应中水化学变化实验研究[D]. 杨思宇.中国地震局地震预测研究所 2018
[2]大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究[D]. 崔思源.中国矿业大学 2017
[3]阿尔山泉群水化学特征与水岩作用研究[D]. 张鹏.中国地质大学(北京) 2017
[4]砂岩铀矿巷道及采场稳定性控制方案数值模拟研究[D]. 李晓剑.南华大学 2015
[5]大南湖侏罗系弱胶结含水层动态及介质特征研究[D]. 甄战战.中国矿业大学 2015
[6]红层软岩遇水软化的微细观机理研究[D]. 宋磊.西南交通大学 2014
[7]水对软岩力学特性影响的试验研究[D]. 吴平.合肥工业大学 2014
[8]水—岩耦合作用下花岗岩力学特性试验研究[D]. 陈培培.辽宁工程技术大学 2014
[9]第三系软弱围岩地下水环境效应研究[D]. 高程.西南交通大学 2013
[10]含水弱胶结砂岩隧道地层特性及施工技术研究[D]. 罗平.北京交通大学 2011
本文编号：3632796
【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容与技术路线
2 大南湖七矿弱胶结地层赋存情况和地下水环境
2.1 弱胶结围岩赋存特征
2.2 地下水赋存条件与水化学特征
3 碱水环境弱胶结粉砂岩微观结构劣化研究
3.1 试验方案设计
3.2 不同碱性环境浸泡下试样形貌侵蚀特征
3.3 不同碱性环境浸泡下试样矿物组分变化分析
3.4 浸泡液pH值及离子浓度变化规律
3.5 本章小结
4 碱水pH对弱胶结粉砂岩力学特性的影响规律
4.1 碱水pH对弱胶结粉砂岩压缩力学特性影响规律
4.2 碱水pH对弱胶结粉砂岩拉伸力学特性影响规律
4.3 碱水pH对弱胶结粉砂岩剪切力学特性影响规律
4.4 本章小结
5 水-岩化学作用下弱胶结粉砂岩劣化机制
5.1 水-岩化学作用类型及作用机理
5.2 膨胀水化作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理
5.3 溶解、溶蚀作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理
5.4 离子交换作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理
5.5 大南湖七矿地下水环境下弱胶结粉砂岩劣化机制分析
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]水岩作用下岩石力学性能劣化规律研究[J]. 王畅,蔡敏佩,王珂. 煤炭技术. 2018(11)
[2]基于超声检测的软岩单轴流变损伤试验[J]. 吴春,郭棋武,洪涛,陈沅江. 煤田地质与勘探. 2017(05)
[3]大足大佛湾石刻岩石微观与力学特性研究[J]. 张鑫鑫,任伟中,吴习文,刘海康,符贵军. 武汉科技大学学报. 2017(04)
[4]西部典型侏罗系富煤区含水介质条件与水动力学特征[J]. 徐智敏,高尚,孙亚军,崔思源,张梦飞,陈忠胜,吴江峰. 煤炭学报. 2017(02)
[5]水-岩化学作用下灰砂岩的力学特性与参数损伤效应[J]. 王艳磊,唐建新,江君,代张音,舒国钧. 煤炭学报. 2017(01)
[6]饱水-失水循环作用下岩石劣化特性试验研究[J]. 唐小琳,顾正洪,夏微微,高晓君. 水资源与水工程学报. 2017(01)
[7]某矿弱胶结软岩矿物成分分析[J]. 刘宏珠. 内蒙古煤炭经济. 2016(Z3)
[8]水岩作用下蚀变岩力学性质损伤规律[J]. 牛传星,秦哲,冯佰研,付厚利. 长江科学院院报. 2016(08)
[9]冻结白垩系砂岩强度特性试验研究[J]. 田应国,杨更社,李博融,郑选荣. 煤炭工程. 2015(12)
[10]不同水岩作用下板岩物理力学性质劣化实验研究[J]. 崔凯,吴国鹏,王秀丽,谌文武,吕海敏. 工程地质学报. 2015(06)
博士论文
[1]弱胶结砂岩细观结构特征与变形破坏机理研究及应用[D]. 宋朝阳.北京科技大学 2017
[2]白垩系地层冻结软岩的损伤和蠕变特性研究[D]. 朱杰.安徽理工大学 2014
[3]吐哈盆地水西沟群致密砂岩储层特征及气藏成藏机理研究[D]. 刘选.中国石油大学(华东) 2014
[4]极弱胶结岩体结构与力学特性及本构模型研究[D]. 孟庆彬.中国矿业大学 2014
[5]中国煤炭资源分布特征与勘查开发前景研究[D]. 宋洪柱.中国地质大学（北京） 2013
[6]鄂尔多斯盆地测井成岩相判别[D]. 白烨.吉林大学 2013
硕士论文
[1]花岗岩水岩反应中水化学变化实验研究[D]. 杨思宇.中国地震局地震预测研究所 2018
[2]大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究[D]. 崔思源.中国矿业大学 2017
[3]阿尔山泉群水化学特征与水岩作用研究[D]. 张鹏.中国地质大学(北京) 2017
[4]砂岩铀矿巷道及采场稳定性控制方案数值模拟研究[D]. 李晓剑.南华大学 2015
[5]大南湖侏罗系弱胶结含水层动态及介质特征研究[D]. 甄战战.中国矿业大学 2015
[6]红层软岩遇水软化的微细观机理研究[D]. 宋磊.西南交通大学 2014
[7]水对软岩力学特性影响的试验研究[D]. 吴平.合肥工业大学 2014
[8]水—岩耦合作用下花岗岩力学特性试验研究[D]. 陈培培.辽宁工程技术大学 2014
[9]第三系软弱围岩地下水环境效应研究[D]. 高程.西南交通大学 2013
[10]含水弱胶结砂岩隧道地层特性及施工技术研究[D]. 罗平.北京交通大学 2011
本文编号：3632796
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