水-岩作用下煤矸石声速时变特性及影响因素分析

摘要

为了研究水-岩作用对煤矸石声速时变特性的影响,选取的煤矸石试样在不同pH值溶液中浸泡数天,然后利用声发射仪断铅法测试浸泡后试样的声速,得到了煤矸石质量、密度、声速及溶液中钙离子、镁离子浓度、pH值的时变规律。通过灰色相关性理论分析煤矸石声速与水、岩影响因素的关联度,并通过Mintab响应面软件建立了煤矸石声速关于多因素的预测模型。研究表明:(1)初始pH值对溶液中钙离子、镁离子浓度的变化影响显著,酸性溶液中钙、镁离子浓度最高;(2)在浸泡中期煤矸石声速值比浸泡初期有较大幅度提高;(3)中性溶液中浸泡过的矸石质量变化比最高。(4)声速与溶液中钙、镁离子浓度、矸石密度及浸泡时间有较明显的相关性。