泥岩是煤系地层沉积岩中一种主要的构成岩，其主要矿物成分有黏土矿物、碎屑矿物和后生矿物等，而黏土矿物含量所占的比例能达到40%以上。由于泥岩中含有大量的黏土矿物，其物理化学特性容易受到水、湿度、温度和压力等环境因素的影响，特别地，当遇水时能表现出极强的吸水膨胀能力，容易发生软化崩解现象。近些年，随着我国经济的快速增长，工程领域建设也加快了步伐，由于泥岩本身所具有的特性，对工程的稳定性将会产生巨大的影响,从而造成极大的经济损失。因此，力求探索出一种能改变泥岩本身的物理化学特性的方法，对于提高软岩工程的长久安全稳定是非常必要的。鉴于此，本文采用富含黏土矿物的山东洼里煤矿底板泥质页岩作为研究对象，深入分析泥质页岩的物化特性和直流电作用下的电渗流机理，通过运用电化学方法对泥质页岩进行改性，并进一步完成了泥质页岩的膨胀试验、泥质页岩的剪切破坏试验和相似模拟试验，取得了几点成果，归纳如下：(1)系统地研究了各种双电层的模型及理论，并对电化学作用泥岩过程中的电解、电渗流、电动和电泳等机理进行了探讨。(2)通过开展的不同电位梯度作用下重塑样的膨胀试验，发现电化学作用确实对岩样的膨胀性起到了抑制作用。当电位梯度为0.5V·cm-1时，重塑样最终膨胀率最小，因此0.5V·cm-1为最佳电化学改性的电位梯度。(3)通过开展泥质页岩的剪切破坏试验，可知电化学作用后的重塑样，其平均抗拉强度在一定程度均得到了增强，其增强的范围为23.08%～50.58%，其中电位梯度为0.5V·cm-1的电场作用效果最为明显。(4)通过开展相似模拟试验，系统分析后发现，试件阳极的强度都比阴极的强度大，且单轴抗压强度的大小关系为：铜＞不锈钢＞铝。另外，相似模拟混合物试件电阻率的大小能反映其单轴抗压强度，可为岩土工程中的检验和测试提供一种简捷的方法。综合单轴抗拉强度的大小、电极材料的腐蚀程度、工程施工的操作性和经济性等因素，在矿山巷道围岩改性施工的过程中，用不锈钢的锚杆作为电极材料是一种行之有效的方法。