基于化学溶液的黔北煤层顶板灰岩物理力学特征研究

根据黔北地区的应力、化学等影响因素,开展了黔北煤层顶板长兴组灰岩和夜郎组玉龙山段灰岩基于化学溶液的物理力学特征研究。基于化学溶液的长兴组灰岩和夜郎组玉龙山段灰岩物理力学行为的时间效应研究,进行了不同溶液浸泡相同时间下灰岩的纵波波速、吸水率、单轴压缩强度和水溶液的pH值测试。结果表明,质量的增加主要是由于水分的吸收所引起的,与化学溶液特性的关系不大。波速到达最高点的时间早,波速变化频繁,化学溶液腐蚀前后的波速变化较大;浸泡溶液3 d,在酸性溶液环境中,试验初期pH值变化幅度较大,中性溶液次之,在碱性溶液环境中,pH值变化幅度较小,不同水溶液的pH值有相同的变化趋势,即先增大后减小,最后趋于稳定;受化学溶液浸泡的灰岩试样峰值强度均比自然状态下的峰值强度要小,在灰岩持续浸泡试验中,灰岩试样峰值强度降低量在各溶液环境中的总体规律为酸性>中性>碱性。研究成果将为顶板煤层开采时分析岩体的抗变形能力和承载力下降提供一定理论依据。