《表4 试样4崩解颗粒含量变化》

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《不同块度煤系软岩崩解性室内试验研究》

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注:表中颗粒单位为mm。

上述现象可从以下两方面进行解释。一方面由于煤系软岩初始块度越大，其先存裂隙越丰富[13]。当岩样遇水后，具有较大表面自由能的孔隙与水接触后将强烈吸附水分子，形成表面吸附层。由于水分子的吸附而减少的表面自由能一部分以湿润热的形式逸散，另一部分则转化为促使岩石孔隙相界面增大的力学破坏能，这种力学破坏能将作为一种表面压力（楔裂压力）而作用，使得岩样发生变形和破坏[2]。另一方面由于煤系软岩主要由石英、白云母和高岭石等组成，高岭石颗粒较小，亲水性强[14-15]。当被水浸润时，细小岩粒的吸附水膜便会增厚，引起岩石体积的膨胀。因不均匀的体积膨胀，岩石内部会产生不均匀应力，同时部分胶结物会被稀释、软化或溶解，从而导致岩石颗粒的碎裂解体。但煤系软岩中亲水性矿物高岭石含量较低，故其引起的不均匀体积膨胀对软岩的碎裂解体影响有限。而反复干湿循环使先存裂隙不断扩大并增生，造成岩样循环崩解为碎块乃至碎屑，当裂隙不再产生，则崩解结束。与文献[2]结论较为一致，即当软岩组成矿物中不含强亲水性矿物蒙脱石时的，其崩解主要由岩样内部裂隙扩容引起。故该煤系软岩的先存裂隙是其发生崩解的主要原因。