本文以大南湖七礦弱膠結粉砂巖為主要研究對象,綜合采用理論分析、實驗室試驗等研究手段,對不同堿性水環(huán)境中弱膠結粉砂巖微觀結構、礦物組分及宏觀力學性質(zhì)變化規(guī)律及宏觀破壞特征進行研究,揭示了堿性水環(huán)境下弱膠結粉砂巖的劣化機制。主要研究成果如下:（1）確定了大南湖七礦弱膠結粉砂巖膠結形式為孔隙式膠結,膠結物含量較少,碎屑成分多為石英及長石,膠結物為粘土質(zhì)高嶺石,碎屑顆粒通過膠結物彼此膠結,表面有明顯的松散顆粒堆積,少量次生孔隙、孔洞發(fā)育,為典型的弱膠結軟巖;（2）弱膠結粉砂巖堿水浸泡試驗和X射線衍射及電鏡掃描結果表明:隨pH增加,礦物顆粒粒徑變小甚至消失,礦物顆粒由圓潤變?yōu)榧怃J,巖石表面出現(xiàn)溶蝕孔洞及裂隙;石英、長石總含量降低,高嶺石含量大幅增加,溶液中Al³⁺、Fe³⁺、SiO₃^2-濃度升高,K⁺波動一定時間后穩(wěn)定在初始濃度,Mg²⁺、Ca²⁺濃度降低;（3）受堿性溶液侵蝕的弱膠結粉砂巖力學試驗表明:力學參數(shù)劣化有明顯的時間效應,浸泡時間越... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與技術路線
2 大南湖七礦弱膠結地層賦存情況和地下水環(huán)境
    2.1 弱膠結圍巖賦存特征
    2.2 地下水賦存條件與水化學特征
3 堿水環(huán)境弱膠結粉砂巖微觀結構劣化研究
    3.1 試驗方案設計
    3.2 不同堿性環(huán)境浸泡下試樣形貌侵蝕特征
    3.3 不同堿性環(huán)境浸泡下試樣礦物組分變化分析
    3.4 浸泡液pH值及離子濃度變化規(guī)律
    3.5 本章小結
4 堿水pH對弱膠結粉砂巖力學特性的影響規(guī)律
    4.1 堿水pH對弱膠結粉砂巖壓縮力學特性影響規(guī)律
    4.2 堿水pH對弱膠結粉砂巖拉伸力學特性影響規(guī)律
    4.3 堿水pH對弱膠結粉砂巖剪切力學特性影響規(guī)律
    4.4 本章小結
5 水-巖化學作用下弱膠結粉砂巖劣化機制
    5.1 水-巖化學作用類型及作用機理
    5.2 膨脹水化作用對弱膠結粉砂巖的破壞機理
    5.3 溶解、溶蝕作用對弱膠結粉砂巖的破壞機理
    5.4 離子交換作用對弱膠結粉砂巖的破壞機理
    5.5 大南湖七礦地下水環(huán)境下弱膠結粉砂巖劣化機制分析
    5.6 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]水巖作用下巖石力學性能劣化規(guī)律研究[J]. 王暢,蔡敏佩,王珂.  煤炭技術. 2018(11)
[2]基于超聲檢測的軟巖單軸流變損傷試驗[J]. 吳春,郭棋武,洪濤,陳沅江.  煤田地質(zhì)與勘探. 2017(05)
[3]大足大佛灣石刻巖石微觀與力學特性研究[J]. 張鑫鑫,任偉中,吳習文,劉�？�,符貴軍.  武漢科技大學學報. 2017(04)
[4]西部典型侏羅系富煤區(qū)含水介質(zhì)條件與水動力學特征[J]. 徐智敏,高尚,孫亞軍,崔思源,張夢飛,陳忠勝,吳江峰.  煤炭學報. 2017(02)
[5]水-巖化學作用下灰砂巖的力學特性與參數(shù)損傷效應[J]. 王艷磊,唐建新,江君,代張音,舒國鈞.  煤炭學報. 2017(01)
[6]飽水-失水循環(huán)作用下巖石劣化特性試驗研究[J]. 唐小琳,顧正洪,夏微微,高曉君.  水資源與水工程學報. 2017(01)
[7]某礦弱膠結軟巖礦物成分分析[J]. 劉宏珠.  內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2016(Z3)
[8]水巖作用下蝕變巖力學性質(zhì)損傷規(guī)律[J]. 牛傳星,秦哲,馮佰研,付厚利.  長江科學院院報. 2016(08)
[9]凍結白堊系砂巖強度特性試驗研究[J]. 田應國,楊更社,李博融,鄭選榮.  煤炭工程. 2015(12)
[10]不同水巖作用下板巖物理力學性質(zhì)劣化實驗研究[J]. 崔凱,吳國鵬,王秀麗,諶文武,呂海敏.  工程地質(zhì)學報. 2015(06)

博士論文
[1]弱膠結砂巖細觀結構特征與變形破壞機理研究及應用[D]. 宋朝陽.北京科技大學 2017
[2]白堊系地層凍結軟巖的損傷和蠕變特性研究[D]. 朱杰.安徽理工大學 2014
[3]吐哈盆地水西溝群致密砂巖儲層特征及氣藏成藏機理研究[D]. 劉選.中國石油大學(華東) 2014
[4]極弱膠結巖體結構與力學特性及本構模型研究[D]. 孟慶彬.中國礦業(yè)大學 2014
[5]中國煤炭資源分布特征與勘查開發(fā)前景研究[D]. 宋洪柱.中國地質(zhì)大學（北京） 2013
[6]鄂爾多斯盆地測井成巖相判別[D]. 白燁.吉林大學 2013

碩士論文
[1]花崗巖水巖反應中水化學變化實驗研究[D]. 楊思宇.中國地震局地震預測研究所 2018
[2]大南湖礦區(qū)侏羅系弱膠結含水介質(zhì)及水動力特征研究[D]. 崔思源.中國礦業(yè)大學 2017
[3]阿爾山泉群水化學特征與水巖作用研究[D]. 張鵬.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[4]砂巖鈾礦巷道及采場穩(wěn)定性控制方案數(shù)值模擬研究[D]. 李曉劍.南華大學 2015
[5]大南湖侏羅系弱膠結含水層動態(tài)及介質(zhì)特征研究[D]. 甄戰(zhàn)戰(zhàn).中國礦業(yè)大學 2015
[6]紅層軟巖遇水軟化的微細觀機理研究[D]. 宋磊.西南交通大學 2014
[7]水對軟巖力學特性影響的試驗研究[D]. 吳平.合肥工業(yè)大學 2014
[8]水—巖耦合作用下花崗巖力學特性試驗研究[D]. 陳培培.遼寧工程技術大學 2014
[9]第三系軟弱圍巖地下水環(huán)境效應研究[D]. 高程.西南交通大學 2013
[10]含水弱膠結砂巖隧道地層特性及施工技術研究[D]. 羅平.北京交通大學 2011



本文編號：3632796