新疆沙吉海煤礦侏羅系軟巖氣態(tài)水吸附特性實(shí)驗(yàn)

摘要：針對(duì)軟巖巷道圍巖吸水發(fā)生變形、強(qiáng)度劣化及失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象,采用新疆沙吉海煤礦煤系地層侏羅系泥巖樣品開展氣態(tài)水吸附特性實(shí)驗(yàn)研究,得到了泥巖氣態(tài)水吸附特性曲線Q-t.通過非線性擬合分析,建立了泥巖的吸水特征方程,分析了氣態(tài)水吸附速率的演化規(guī)律.結(jié)合電鏡掃描與X射線衍射試驗(yàn)結(jié)果,探討了全巖礦物、黏土礦物及微觀結(jié)構(gòu)等物理參數(shù)對(duì)泥巖氣態(tài)水吸附特性的影響.結(jié)果表明:(1)5個(gè)泥巖樣品的氣態(tài)水吸附特性及變化規(guī)律相似,吸水量與吸水時(shí)間呈正相關(guān);根據(jù)吸水特征方程求導(dǎo)分析,得出吸水速率與吸水時(shí)間呈負(fù)相關(guān).(2)泥巖樣品在吸水過程中速率降低,主要是由于內(nèi)部孔隙壁面發(fā)生膨脹,泥巖孔隙過水通道變窄,吸水受到阻礙.(3)泥巖中含有的蒙脫石與伊/蒙混層具有強(qiáng)親水性,間接造成泥巖吸附氣態(tài)水能力強(qiáng),其微裂隙在水及多應(yīng)力場作用下擴(kuò)大和貫通,進(jìn)一步降低了圍巖穩(wěn)定性.研究結(jié)果為新疆沙吉海煤礦侏羅系地層軟巖巷道的穩(wěn)定性控制研究提供了理論依據(jù).