탄암 절리 균열의 발달은 그 강도를 낮추며, 굴착 과정 중 굴착액의 작용은 갱 벽의 불안정 위험을 더욱 증가시킵니다. 실내 실험, 이론 분석 및 수치 시뮬레이션을 결합한 방법을 통해 굴착액 작용 하에서 절리 발달 탄암 불안정 메커니즘을 밝혔습니다: ① 탄암의 점토 광물은 주로 수화가 어려운 카올리나이트로 구성되어 있으며, 수화가 용이한 몬모릴로나이트가 존재하지 않고 일몬 혼층의 비율이 높지 않아 수화 팽창(평균 0.35%)과 구름 분산 성능(평균 89.64%)이 약하며, 탄암 불안정 메커니즘은 주로 기계적 작용에 기반합니다. ② 수직 교차하는 면 절리와 단 절리는 굴착액이 탄층에 침투할 수 있는 유로를 제공하며, 면 절리의 크기가 일반적으로 단 절리보다 커서 면 절리가 굴착액 침투로 인해 갱 벽 불안정을 일으키기 쉽습니다. ③ 굴착액이 절리 균열에 침투하면 갱 주변 지층 압력이 상승하고 반경 방향 응력이 감소하여 갱 벽 불안정 위험이 증가하며, 특히 고투과성의 면 절리와 갱안으로 관통하는 교차 절리에서는 굴착액 침투가 더 깊어져 갱 벽 불안정 위험이 더욱 심각해집니다. ④ 절리 균열의 특성도 굴착액이 탄암 절리에 침투하는 깊이에 영향을 미칩니다. 폭이 넓고 밀도가 높은 절리 균열에서는 굴착액 침투가 더 깊고 갱 벽 근처에서 더 높은 압력을 발생시켜 갱 벽 불안정 가능성을 높입니다. 따라서 실제 지층 절리 균열의 크기에 따라 굴착액의 동시 봉쇄 입자를 설계하고 굴착액 밀도를 적정 범위 내에서 제어해야 하여 굴착액 침투로 인한 갱 벽 불안정 상황을 줄여야 합니다. 본 연구는 굴착액 작용 하에 절리 발달 탄암 불안정 메커니즘에 대한 심층 이해를 제공하며, 절리 발달 탄암 갱 벽 안정성 분석에 이론적 지침을 제공합니다.

굴착액;면 절리;단 절리;탄암;불안정 메커니즘