基于加权隶属度矩阵的岩体质量优化分级及支护研究

巷道围岩质量分级是巷道围岩稳定性分析、合理支护设计与施工的基础。提高分级结果的准确性,是提升支护效果和巷道围岩稳定性的关键途径。以RMR法为基础,以某一测点的分级因素指标值为例,构建RMR法各分级指标的隶属度矩阵,再结合熵值法确定分级指标的权重,得到加权隶属度矩阵,构造优化后的评分公式,进行指标优化评分和围岩质量分级,然后根据围岩质量分级结果及松动圈监测结果设计支护参数,利用FLAC^3D进行模拟计算以巷道围岩塑性区体积和顶底板收敛量为评价指标,研究优化前后的支护效果。研究结果表明:经过优化后的指标评分和围岩等级更加准确,巷道支护参数设计更加合理,数值模拟结果显示其能有效地提升围岩的稳定性,并将优化后的支护设计参数应用于工程,取得了良好的效果。研究成果可有效解决巷道围岩分级因素指标值位于分级边界或分级跨度大的问题,为矿山岩体质量分级与支护设计提供参考。     

采准巷道支护分级的探讨

在矿岩工程质量分级的基础上，综合考虑采准巷道使用的时间，巷道暴露面积以及巷道影响程度来对巷道进行支护分级，并提出了巷道支护分级的方法，通过对不同支护级别的巷道因地制宜地采用不同的支护方式。可降低支护成本，该方法在程潮铁矿采准巷道支护中得到了应用，结果表明，采用支护分级方法来保证支护质量，降低支护成本是有意义的。     

基于Sirovision节理岩体调查及岩体质量分级与支护研究

针对传统岩体结构信息测量方法工作效率低、岩体结构信息不准确、劳动强度大、危险系数大等问题,利用Sirovision岩石三维遥感测量系统对岩体结构面信息进行了测量分析.以沂南金矿-540中段左叉穿巷为工程背景,进行岩体结构面调查和岩体结构面数字化识别,对岩体结构面的产状、产状分布规律、优势节理等进行分析,并根据岩石RM ...     

矿山巷道分级合理支护方法研究与应用

随着阿舍勒铜矿逐步转为深部开采,深部巷道支护方案亟需优化。为实现按需支护目标,建立了矿山深部巷道分级合理支护体系。首先,对巷道合理支护的基本要求和主要影响因素进行了分类汇总分析;其次,提出基于围岩条件、巷道断面尺寸、巷道功能用途和服务年限、软弱结构面产状影响的巷道支护分级方法;最后,基于矿山支护现状、深部巷道支护成本分析比较以及前期支护研究,对合理的支护形式进行评价,确定与巷道支护级别相对应的支护形式和参数,进行方案设计。现场应用结果表明,分级合理支护节约了巷道支护成本约10%,节省支护时间约20%,降低了支护返修率,支护效果良好,为矿山巷道支护标准化和规范化管理提供了依据。     

基于工程岩体分级标准的巷道锚杆支护设计

庞庞塔煤矿5-105工作面正巷在开掘过程中,依据巷道断面大、煤层倾角大、局部顶板破碎及围岩松软的实际情况,优化支护设计,改进施工工艺,采用锚网梁 锚索联合支护,确保了围岩体的稳定可靠和工程的经济合理性.     

地下矿山巷道支护设计专家系统

以美国Inference公司所研制的专家系统框架Xi_Plus为工具,建立了地下矿山巷道支护设计专家系统,从而为地下矿山巷道支护设计提供了一种经济实用的辅助方法。阐述了系统的知识获取,知识库的建立及系统的设计,并用实例验证了系统。     

岩体质量分级预测与支护方式研究

通过对矿区开展大量的节理裂隙与岩体结构面等工程地质调查,得到40个矿岩样本的基本特征分布情况。在结合专家学者以往经验的基础上,最终通过因子分析筛选得到5个影响指标作为岩体质量分级预测模型的研究变量。借助R语言,开展了基于K折交叉验证方法的岩体质量分级预测模型的研究,确定了适用于该萤石矿山的最优预测模型为随机森林模型。通过三维数值模拟的方式研究了巷道赋存在不同等级岩体状态下,宏观力学行为及支护效果,对前坪仔矿区安全生产提供了科学的参考依据。     

基于熵权-云模型的岩体质量分级研究

为对岩体质量进行评价,提出了采用熵权-云模型建立岩体质量评价体系。综合选择岩石单轴抗压强度、岩石质量指标、节理间距、节理条件、地下水条件和地应力等6个影响因子作为岩体质量评价的指标,建立了相应的评价指标体系;通过对各评价指标分级,确定云数字特征,在此基础上生成单指标评价云图,并计算指标确定度;采用信息熵理论确定各指标权重,通过计算综合确定度确定评价等级。将建立的熵权-云评价模型应用到某金矿矿区岩体质量分级工作中,并将分析结果与RMR法进行对比,结果显示两类方法的评价结果相符,说明熵权-云模型在岩体质量分级评价中具有一定的可靠性,为岩体质量分级评价提供了一条新思路。     

岩体分类法在巷道支护设计中的应用

结合工程实例简要介绍了一种理论与经验相结合的巷道支护设计思路。首先用岩体分类法形成初步支护方案,然后结合以往实际经验分析,最终提出一个可行的支护方案。     

巷道岩体支护工程曲面的研究及应用

本文简要地介绍现代巷道支护的基本原理及巷道岩体应力与变形，确定巷道支护曲面的特征状态。     

松软破碎岩体中巷道支护的探讨

在松软破碎岩体中开掘巷道,由于地压大,围岩强度低,稳定性差,给掘进和支护增加了难度,常常发生巷道严重变形、破坏,需要反复翻修的情况,既耗费人力、物力和财力,又严重地影响矿井建设和正常生产。特别是近些年来,随着勘探技术和采煤技术的发展,采场正在逐渐向井下深部延深,而越往矿井深部地压越大,围岩越难维护。     

海底深井巷道围岩支护与控制技术研究

为保证深井巷道支护效果,以瑞海矿业海底千米深金矿为工程背景,结合其工程地质调查,采用数值模拟研究了不同围岩下巷道应力及位移变化规律,旨在探究巷道破坏机理,同时确定合理的巷道支护方式。结合巷道埋藏深度及围岩物理化学特性,提出该地区的“分区分级”支护技术,对-1 060 m中段采用“锚杆+喷射混凝土+金属网”支护方式,-1 300和-1 480 m中段采用“锚杆+喷射混凝土+金属网+锚索+钢拱架”支护方式,有效控制了巷道的变形破坏。     

岩体质量分级的改进模糊综合评价法

模糊综合评价法是评价岩体质量等级的一种有效方法。传统的模糊综合评价法中权重赋值比较片面,并且多采用最大隶属度原则做决策,可能造成数据信息丢失与说服力不足的问题,为此,提出通过熵权法确定权重系数,并通过计算有效度来修正传统方法中的最大隶属度原则,建立了改进的模糊综合评价模型。选取单轴饱和抗压强度 、完整性系数 、岩石基本质量指标RQD、结构面影响系数、地下水影响系数作为评价指标,用改进的模糊综合评价模型对沂南金矿金场矿区右2巷道的围岩质量进行了分级,结果表明,围岩质量整体较差,处于Ⅳ~Ⅴ级范围内。将分级结果与传统模糊综合评价法和BQ分类法的评价结果进行了对比,发现改进后的模糊综合评价结果与BQ法更为接近,同时克服了传统模糊综合评价法和BQ法的不足,得到了更加科学合理的分级结果。根据上述分级结果,提出了首先进行喷浆护壁,然后铺设金属网+系统锚杆的支护措施,以保证围岩完整性及稳定性。     

考虑岩体及支护弹粘性的圆形巷道薄壁支护解析解

利用拉氏变换方法推导了圆形巷道处在平面应变情况下，在原岩的竖向和侧向应力相等时的薄壁筒支护弹粘性解析解，其中支护材料假设为马克斯韦尔体，岩体为包埃丁－汤姆逊体。以此为基础提出了考虑支护材料力学性质随时间变化的支护受力、变形计算方法，即把支护受力过程根据精度需要分成若干个首尾相接的时间区间，在每一区间内支护材料的力学参数取一定值，用不同区间内参数取值的不同，反映材料力学性质的变化，使用推得的解析计算     

基于岩体强度理论的巷道围岩稳定性分级

以岩体力学参数和巷道围岩应力场特征为基础,以Mohr-Columb强度准则+Griffith强度准则的联合准则为失稳判别条件,通过理论分析给出了巷道围岩稳定性判别指标及相应的分级标准,并在此基础上给出了各级围岩的建议支护形式。其成果应用于阳煤集团五矿后备区井底车场支护,现场检验证明合理可行。     

谦比希铜矿破碎矿岩巷道分类分级支护技术

谦比希铜矿同时采用分段崩落法、分层充填法、空场嗣后充填法开采,巷道布置复杂,近矿围岩种类较多,稳定性不一,巷道支护难度较大,采用单一的巷道支护手段难以满足要求。为此,提出了分类分级支护技术。基于不同的断面尺寸、暴露面积、围岩性质、水文情况、工程地质条件,将巷道或采场划分为5个类别。在此基础上,将锚杆、锚索、钢筋网、湿喷混凝土多种支护方法优化组合,形成了5个不同支护强度等级的方案。该技术在生产过程中,可操作性高,参数明确,施工难度低,不仅最大限度地降低了支护成本,而且满足了高效安全的支护要求,为我国海外资源战略提供了技术支持。     

松软岩体中巷道的一种支护方法

在松软岩体中进行巷道掘进和支护遇到诸多困难，就此提出了“束扇形布置锚杆恢复支护垮落巷道”的支护方法，对该法做了简单的介绍和评价。     

复杂破碎软岩巷道支护技术及分区分级支护体系研究

为了解决伽师铜矿复杂破碎软岩巷道支护的难题,开展巷道围岩室内试验,试验表明,该矿的复杂破碎软岩具有极强的崩解性和软化性.结合矿岩岩石力学试验和巷道变形监测结果,分析了巷道支护现状及其变形原因.针对伽师铜矿复杂的工程环境和围岩变形特点,提出了以锚杆为核心的"锚杆+钢丝网+喷射混凝土"的新支护方案.对采用新支护方案支护的软...     

矽卡岩体的工程力学特性及巷道支护对策

矽卡岩型铁矿床赋存条件复杂,矿岩软弱破碎,尤其是矽卡岩体,不但强度低且水理性强.位于其间的巷道工程,自稳性时间短,维护难度大,致使矿石回采难以正常进行.本文通过对矽卡岩体的工程特性实验研究,揭示了该类围岩巷道的变形破坏机理,由此提出了对应的支护方法,并在国内几大难采矿山得到推广应用.