基于水化学溶液的含黏土矿物泥岩吸水过程实验研究

发布时间：2022-10-29 13:56

　　煤炭开采的主要环境是多种泥质岩层赋存的沉积岩层。高矿化度矿井水对含黏土矿物泥质巷道的侵蚀常常诱发支护结构破坏,严重影响矿井支护安全,正确预测泥岩吸水动态过程是解决泥质巷道围岩安全控制的根本保障。论文通过XRD测试、吸水实验、正交实验、模型构建、理论分析等研究了典型泥岩吸水规律、吸水模型及阶段性特征和黏土矿物、溶液性质的作用,得出主要结论如下:（1）通过特殊试样制备、XRD分析、吸水实验研究了典型泥岩的吸水过程。典型泥岩吸水符合负指数函数,黏土矿物类型、含量、岩样尺寸、自然含水率、孔隙率、溶液性质是影响泥岩吸水量、含水率及吸水速率衰减速度的关键因素。（2）通过正交实验构建了泥岩吸水量模型和吸水速率模型,并对吸水曲线进行阶段性划分。泥岩吸水量模型为Q（28）Q₀（10）A₁ e^{-t k}1（10）A₂ e^{-t k}2（10）A₃ e^{-t k}3,根据模型参数k（衰减系数）,将曲线分为4个阶段:瞬时吸水段、极速吸水段、快速吸水段、慢速吸水段;泥岩... 

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在问题
    1.4 研究内容及技术路线
2 典型泥岩吸水特征及影响因素分析
    2.1 试样制备及性质
    2.2 实验过程及结果
    2.3 泥岩吸水因素分析
    2.4 小结
3 泥岩吸水模型及吸水曲线特征
    3.1 实验方案及实验过程
    3.2 泥岩吸水量阶段性特征
    3.3 泥岩吸水速率衰减规律
    3.4 吸水过程基本参数变化
    3.5 小结
4 泥岩吸水过程的影响因素分析
    4.1 吸水量分析
    4.2 吸水速率分析
    4.3 基本参数分析
    4.4 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 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
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[3]煤炭精准开采科学构想[J]. 袁亮.  煤炭学报. 2017(01)
[4]敦煌莫高窟围岩吸水特性及其影响因素分析[J]. 张娜,何满潮,郭青林,陶志刚,侯东文,盛海龙.  工程地质学报. 2017(01)
[5]煤矿重特大事故教训分析及修订《煤矿安全规程》的建议[J]. 黄盛初,张力,黄典剑.  煤矿安全. 2015(S1)
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[9]深部软岩工程的研究进展与挑战[J]. 何满潮.  煤炭学报. 2014(08)
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博士论文
[1]酸性环境下粉砂质泥岩宏细观损伤特性研究[D]. 李晓宁.西南交通大学 2016
[2]含盐环境中膨润土的膨胀理论及膨胀衰减机理研究[D]. 项国圣.上海交通大学 2015
[3]矿物成分与水化学成分对粘性土抗剪强度的控制规律及其应用[D]. 何蕾.中国地质大学（北京） 2014
[4]泥岩渗流—应力—损伤耦合及渗透性自愈合研究[D]. 李金兰.武汉大学 2014
[5]软弱夹层顶板巷道围岩稳定与安全控制研究[D]. 李桂臣.中国矿业大学 2008



本文编号：3697808