산성 처리를 통한 경질 석회암의 재형성과 강도 약화에 대한 실험적 연구

경질 지붕으로 인해 발생할 수 있는 여러 유도 재해, 예를 들어 지반 압력 재해와 메탄 폭발이 석탄광에서 발생할 수 있습니다. 석회암 지붕은 건전성이 뛰어나고 극단적으로 경도가 높아 붕괴가 어려우며 기존의 지붕 제어 방법의 효과가 제한적입니다. 산성 처리를 통한 재형성은 산-암반 반응에 기반하여 지붕 지층의 강도를 약화시키는 효과적인 방법입니다. 본 연구에서는 석회암 산성화 실험을 통해 암석 강도 손상 법칙과 산 반응 특성을 테스트했습니다. 또한, 산성 효과 하에서 석회암의 강도 열화 메커니즘을 분석했습니다. 결과는 석회암의 산 부식 특성이 뚜렷하며, 많은 광물이 산 부식의 영향으로 빈 공간을 생성하고 내부에서 더 많은 결함이 형성된다는 것을 보여줍니다. 산-암반 반응은 초기 단계에서 가장 강렬하고 이후 점차 동적 평형에 도달하며, 석회암의 산 부식 속도는 4.24%입니다(10% HCl, 360분). 경질 석회암은 산성화 후 손상을 입습니다. 게다가 내부 균열이 하중 하에서 빠른 개시와 불안정한 전파를 유도할 수 있어 암석 파괴에 필요한 변형률을 33.33% 감소시킵니다. 파괴 형태는 더 복잡해지며, 일축 압축 강도와 탄성 계수는 각각 52.42%와 34.44% 감소합니다. 산성화 후 경질 지붕의 강도 약화는 산성 효과 하에서 암석 결정의 부식으로 인한 입경 균열 등의 결함으로 인해 발생하며, 이는 외력이 가해질 때 내부 균열의 개시와 전파를 가속화합니다. 거시적으로 볼 때, 산성화는 지붕 구조를 개조하여 암석 기계적 성질의 악화를 유도했습니다. 경질 지붕을 제어하기 위한 산성 처리 재형성 방법의 실행 가능성이 본 연구에서 확인되었습니다.