软岩的多掺杂机制和其对软岩水理作用影响的第一性原理研究

项目名称： 软岩的多掺杂机制和其对软岩水理作用影响的第一性原理研究

项目编号： No.41172263

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 何满潮

作者单位： 中国矿业大学（北京）

项目金额： 55万元

中文摘要： 在深部资源开采过程中，会遇到大量由水引起的岩石力学与工程问题，例如软岩遇水软化或膨胀诱发的大变形问题。当前对这些问题的研究多集中在软岩的工程力学性质和工程支护技术方面。而物质的微观结构决定宏观性质，本项目拟从软岩的物质构成出发对软岩的水理作用进行深入研究。首先采用第一性原理方法研究软岩的主要组分，即掺合多种杂质的黏土矿物的微观形成机制以及黏土矿物掺合杂质后，其电子结构、能带结构，内部成键等的变化；进而研究掺合多杂质的黏土矿物表面及内部与水之间的相互作用，分析水对软岩的物理、化学性质和力学特性的影响。同时结合软岩水理作用实验研究，得出多掺杂对软岩水理作用的影响机制，以期对深部软岩遇水作用的工程问题提供一条新的研究方法。

中文关键词： 深部软岩；第一性原理；掺杂机制；水理作用；

英文摘要：

英文关键词： Soft rock；First-principle calculation；mechanism of doping；hydrophilicity of soft rock；