回采巷道围岩稳定性分类及锚杆支护设计决策系统研制与应用

作     者：王果 

作者单位：太原理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋选民

授予年度：2006年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：围岩稳定性 锚杆支护设计 多因素综合评判 围岩松动圈 

摘      要：自锚杆支护技术在我国煤矿应用以来，我国采矿科技人员在支护理论与实践方面做了大量工作，积累了大量资料，取得了丰富经验。但是，由于目前真正系统掌握先进的锚杆支护技术的还是少数矿区和工程单位，而大部分基层生产单位还未了解，仍处在经验支护的状态中。遇到问题先用一般支护技术来对付，然后反复维修，因而造成每年数以亿计的严重经济损失。此外，由于锚杆参数计算方法繁多、计算过程比较复杂，需要大量的理论计算和反复校核过程，现场的工程设计人员难以掌握和应用。也使得一些设计方法在实际工程中难以得到普及和推广。本文针对我国目前锚杆支护技术推广过程中存在的问题，在总结以往研究成果基础上，采用模糊数学理论的多因素综合评判方法，预测巷道围岩稳定性类别。设定评语集合为非常稳定、稳定、中等稳定、不稳定、极不稳定5个类别，因素集合为顶板强度、底板强度、煤层强度、直接顶厚度与采高比值、巷道埋藏深度、护巷煤柱宽度系数、岩体完整性指数7个分类指标。并将5个类别的聚类中心作为单因素评价矩阵，依据模糊综合评判的结果确定围岩稳定性的类别，同时给出巷道支护建议。回采巷道锚杆支护设计采用基于围岩松动圈的锚杆设计方法，主要通过计算巷道顶板破坏高度、两帮破坏深度以及顶板岩层完整性系数来确定锚杆支护形式。计算巷道锚杆支护的具体参数。并用VB6.0语言编程实现了巷道围岩稳定性评价与支护设计决策系统。同时运用该系统对神东矿区以及华晋焦煤公司沙曲矿的回采巷道进行了锚杆支