29 利用煤田地质勘探成果资料评价煤层顶板稳定性的方法.PDFVIP

维普资讯 煤矿安全 (2007—10) ·73· 利用煤 田地质勘探成果资料评价 煤层顶板稳定性的方法 张保东 (永贵能源开发有限责任公司，贵州贵阳550004) 摘 要：讨论了利用现有的煤田地质勘探成果资料评价煤层顶板稳定性的原理，提出了单因素分 析，二级模糊综合评判的研究方法。该方法简单、灵活，具有较高的实用价值。 关键词：煤田地质勘探；顶板稳定性；单因素分析；模糊评判 中图分类号：TD166 文献标识码：B 文章编号：1003—496X(2007)10—0073—03 通过多年的煤炭生产对比，人们发现煤 田地质 的稳定性得出一明确结论。 勘探阶段提出的煤层顶板质量评价与实际情况往往 根据 目前我国主要矿区回采工作面顶板分类情 差距较大，究其原因主要有以下几点： 况，结合我国煤田地质勘探现状，把岩石单向抗压强 (1)在煤 田地质勘探阶段，由于从经济上的考 度，节理裂隙发育程度和岩石的分层厚度 (或层理 虑，所取岩心试样数量较少，一般是根据不同的岩性 厚度)作为主要单因素评价指标是可行的，而顶板 选取 “代表性”试样测试，而实际上这种不加分析的 岩石的沉积环境、岩性特征、岩心采取率、岩心完整 取样方法往往不具 “代表性”。这是因为不同沉积 性 RQD值、视 电阻率曲线、伽玛伽玛曲线、声波曲线 环境中形成的岩石，有时尽管岩性 “相同”，但 由于 则是从不同侧面反映上述三个主要指标 。 其形成方式、水动力条件、内部结构等因素的不同， (1)岩石单向抗压强度。岩石(体)的工程稳定 岩石强度的变化幅度往往很大。 程度往往用抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性模 (2)岩心的测试一般难 以在现场或就近完成， 量等物理力学参数表示。大量的统计表明，岩石的 在取样、封样、送样过程中环节多，许多人为因素影 单向抗压强度与其力学参数之间存在着一定的相关 响了试样测试数据的准确性。 关系，所以，可以用岩石的单向抗压强度表示岩石本 (3)岩层中构造裂隙发育时，所取岩心往往沿 身的固有强度。 裂隙面错断，所以单块岩心的力学性质测试常常难 (2)岩性特征。岩石的力学性质主要取决于其 以真实反映整个岩层的工程稳定性。 物质成分、颗粒大小、支撑性质、沉积构造、胶结类型 (4)一些煤层的顶板有时因强度较低岩心难 以 等。从总的来看煤系地层 中常见的岩石排列顺序 采到，无法直接评价。 为：石灰岩 粗砂岩 中砂岩 细砂岩 粉砂岩 (5)许多煤层的直接顶板是由岩性不同的多个 泥岩 根土岩 。 分层组成，传统方法确定其综合强度是相当困难的。 (3)视电阻率曲线。利用视电阻率间接获得岩 石抗压强度，其主要原理是：在沉积岩表面往往吸附 1 单因素分析 离子而形成：“电偶层”，外层离子在外电场作用下 所谓单因素分析，是指能独立反映某地区某层 形成电流。从而增加了岩石的导电能力。用视电阻 段岩石(体)工程稳定性的一些独立的因素或变数， 率曲线可以间接测定(获得)岩层的强度。 如岩石的单向抗压强度、分层厚度、裂隙发育程度、 (4)伽玛伽玛曲线。利用伽玛伽玛曲线亦可间 岩性、岩石的形成环境、岩心的完整性、岩