基于地应力的煤巷围岩分级方法及其应用
2020-08-13毋会兵
山西焦煤科技 2020年6期
毋会兵
(山西晋煤泽州天安宏祥煤业有限公司,山西 泽州 048000)
巷道围岩稳定性受多种因素影响,既有定量因素又有定性因素,用现有的岩石力学理论很难确定各种影响因素与围岩稳定性和支护载荷的相关系数,支护设计更依赖于围岩稳定性分级体系。因此,实际的围岩稳定性分级可以较好地评价巷道所处的围岩条件和应力状态,为支护设计提供可靠的依据。
1 煤巷围岩稳定性分级指数
1.1 分级指数的确定
煤巷围岩稳定性受多种因素的影响,其中分级指数的选择原则:分级指数必须是影响围岩稳定性的重要因素,同时结合地质条件和采矿技术条件对指数的选取进行定量描述。通过对山西某矿区煤巷基本情况的研究可知,影响围岩稳定性的因素有工程地质因素和生产工艺因素两大类,这两大类因素都可以用比较容易获得的指数来表示。因此,选择3个类别的8个指数进行分析:
a) 顶板综合强度(Rrz/MPa)、底板综合强度(Rbz/MPa)、两侧综合强度(Rsz/MPa).
b) 垂直地应力(σh/MPa)、两侧水平地应力(σv/MPa)、水平地应力与巷道掘进方向夹角(θ/(°)).
c) 直接顶充填系数(N)、基本顶初次来压步距(C0/m).
1) 地应力测量。
地应力通过采用应力解除的方法进行测量,在该矿区井田内选取9个地应力测量点,通过对测量结果进行分析可以得到每一个测量点的水平地应力和垂直地应力,见表1.

表1 每一测量点的水平和垂直地应力表
地应力除了与地质构造密切相关外,还与埋深和覆岩容重有关。在确定附近的水平地应力时,应首先考虑“就近原则”,即地应力测量点距离煤巷距离较近。……
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