大南湖七矿碱性水环境弱胶结粉砂岩劣化机制研究

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致谢

1 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.2.1 弱胶结软岩成岩机理

1.2.2 弱胶结软岩物理力学特征

1.2.3 水-岩相互作用

1.3 主要研究内容与技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 研究技术路线

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

2.1.1 大南湖七矿弱胶结地层分布

2.1.2 可采煤层弱胶结围岩特征

2.2 地下水赋存条件与水化学特征

2.2.1 含水层发育特征

2.2.2 水化学特征

3 碱水环境弱胶结粉砂岩微观结构劣化研究

3.1.1 试样选取与制备

3.1.2 浸泡液配制

3.1.3 浸泡方案设计

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

4.1.1 单轴压缩试验结果

4.1.2 碱性水环境对弱胶结粉砂岩压缩力学性质的影响规律

4.1.3 弱胶结粉砂岩压缩破坏形式分析

4.2 碱水 pH 对弱胶结粉砂岩拉伸力学特性影响规律

4.2.1 抗拉试验结果

4.2.2 碱性水环境对弱胶结粉砂岩抗拉强度的影响规律

4.2.3 弱胶结粉砂岩拉伸破坏形式分析

4.3 碱水 pH 对弱胶结粉砂岩剪切力学特性影响规律

4.3.1 抗剪试验结果

4.3.2 碱性水环境对弱胶结粉砂岩抗剪力学性质的影响规律

4.3.3 弱胶结粉砂岩剪切破坏形式分析

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

5.1.1 膨胀水化作用机理

5.1.2 溶解、溶蚀作用机理

5.1.3 离子交换作用机理

5.2.1 膨胀水化作用对弱胶结粉砂岩矿物构成的影响

5.2.2 膨胀水化作用对弱胶结粉砂岩微观结构的影响

5.2.3 膨胀水化作用对弱胶结粉砂岩宏观力学性质的影响

5.3 溶解、溶蚀作用对弱胶结粉砂岩的破坏机理

5.3.1 溶解、溶蚀作用对弱胶结粉砂岩矿物构成的影响

5.3.2 溶解、溶蚀作用对弱胶结粉砂岩微观结构的影响

5.3.3 溶解、溶蚀作用对弱胶结粉砂岩宏观力学性质的影响

5.4.1 离子交换作用对弱胶结粉砂岩矿物构成的影响

5.4.2 离子交换作用对弱胶结粉砂岩微观结构的影响

5.4.3 离子交换作用对弱胶结粉砂岩宏观力学性质的影响

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

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