煌斑巖侵入煤層時會發(fā)生變質(zhì)、硅化,使煤層在垂直向上由原來單一的正常煤形成了包含煌斑巖、硅化煤、混合煤和正常煤等多種成分的復雜結(jié)構,造成煤層分布不穩(wěn)定、不規(guī)則、雜亂無章、毫無規(guī)律�；桶邘r侵入?yún)^(qū)域巖石塊度大、強度高,采煤機組和掘進機組截割效率低且產(chǎn)生大量粉塵,生產(chǎn)過程中采煤與運煤難度較大,工人的勞動強度增加,生產(chǎn)環(huán)境及安全情況較差而且采煤效率比較低。目前,開采煌斑巖侵入?yún)^(qū)域的煤層主要使用直接硬過、搬家跳采和開掘繞巷等三種方法,但存在著開采困難、工作量大和采煤效率低等問題,由于煌斑巖比較致密,打眼爆破非常困難,且爆破后巖塊難以控制,存在重大的安全隱患,因此軟化法直接過煌斑巖侵蝕是最好的選擇。實踐表明注水軟化法對工作面直接過煌斑巖侵蝕區(qū)、陷落柱區(qū)域效果不明顯。在水中添加化學離子能否提高煌斑巖的軟化效率,是個值得思考的課題。通過對采自大同東周窯煤礦煤層侵蝕區(qū)域的煌斑巖試樣,進行礦物成分分析,發(fā)現(xiàn)其包含碳酸鹽和石英等礦物成分,基于此,提出了使用不同PH值的酸堿化學溶液軟化煌斑巖方法。本文對不同PH值化學溶液作用下煌斑巖的質(zhì)量損失、單軸抗壓強度的變化規(guī)律進行研究,并通過對化學溶液作用下煌斑巖礦物成分...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 化學腐蝕軟化致密煌斑巖的思路
        1.2.1 化學軟化法在快速掘進中的應用
        1.2.2 化學軟化法在回采前的應用
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 煌斑巖研究現(xiàn)狀
        1.3.2 水化學溶液對巖石物理力學特性的影響
        1.3.3 化學溶液對巖石微觀結(jié)構影響
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 化學溶液侵蝕下煌斑巖物理力學特性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗概述
        2.2.1 試樣特征
        2.2.2 巖樣制備與實驗儀器
    2.3 實驗結(jié)果與分析
        2.3.1 煌斑巖在化學溶液浸泡過程中的反應情況
        2.3.2 浸泡前后試樣的質(zhì)量變化
        2.3.3 溶液作用前后試樣的單軸抗壓強度
    2.4 本章小結(jié)
第三章 化學溶液腐蝕對煌斑巖礦物成分的影響
    3.1 X射線衍射簡介
    3.2 實驗概述
        3.2.1 試驗樣品及儀器
        3.2.2 實驗過程
        3.2.3 XRD衍射結(jié)果處理方法
    3.3 化學溶液對煌斑巖的礦物成分影響
        3.3.1 天然煌斑巖的礦物成分
        3.3.2 不同PH值化學溶液作用后煌斑巖的礦物成分
        3.3.3 化學溶液作用下礦物含量分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 化學溶液作用下煌斑巖微觀結(jié)構變化規(guī)律
    4.1 掃描電鏡簡介
    4.2 試驗概述
        4.2.1 試驗設備
        4.2.2 試樣制備和試驗過程
    4.3 化學溶液作用前后煌斑巖微觀結(jié)構變化
        4.3.1 煌斑巖天然試樣微觀結(jié)構
        4.3.2 化學溶液作用后試樣微觀結(jié)構
        4.3.3 不同化學溶液對煌斑巖微觀結(jié)構的影響
    4.4 化學溶液作用前后煌斑巖的能譜分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 化學溶液腐蝕對煌斑巖孔隙結(jié)構的影響
    5.1 CT掃描簡介
    5.2 實驗設備及試樣
        5.2.1 實驗設備
        5.2.2 試樣制備
    5.3 CT掃描結(jié)果分析
        5.3.1 CT圖像分析
        5.3.2 實驗前后孔隙結(jié)構變化
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 不足與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間的學術成果與參加科研項目情況



本文編號：3945592