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科技創(chuàng)新
一種基于應(yīng)力與圍巖作用關(guān)系的沖擊地壓綜合分類法
2017-08-29 08:53:09   來源: 巖石力學(xué)與工程學(xué)報

    沖擊地壓事故難預(yù)測、難治理的原因在于對沖擊地壓的類型認(rèn)識不清,治理手段沒有針對性。


  國內(nèi)已經(jīng)提出的沖擊地壓分類方法主要有按能量特征劃分、按參與沖擊的巖體類別劃分、按沖擊力源劃分、按工作空間劃分等。這些方法相互之間有重疊,在科學(xué)性、明確性方面存在一些問題。


  北京科技大學(xué)姜福興教授團(tuán)隊(duì)認(rèn)為應(yīng)該采用分類治理的思路指導(dǎo)沖擊地壓的防治工作。團(tuán)隊(duì)在近期發(fā)表的《基于應(yīng)力與圍巖分類的沖擊地壓危險性評價研究》一文中,按照這個思路,先對沖擊地壓進(jìn)行分類評價,再根據(jù)分類及評價結(jié)果制定了針對性的治理措施。


  沖擊地壓分類與評價技術(shù)體系


  研究人員將沖擊地壓的分類與評價問題轉(zhuǎn)化為外部應(yīng)力的評估和圍巖弱結(jié)構(gòu)的局部穩(wěn)定性評估2個關(guān)鍵問題,并在隨后的研究中,對影響沖擊地壓的外部應(yīng)力進(jìn)行了分類并提出了估算方法,總結(jié)了巷道–煤層的空間位置關(guān)系,在此基礎(chǔ)上提出了圍巖局部穩(wěn)定性的衡量標(biāo)準(zhǔn)。


  在解決了外部應(yīng)力的估算和圍巖弱結(jié)構(gòu)的局部穩(wěn)定性估算2個關(guān)鍵問題后,將不同的外部應(yīng)力類型和圍巖破壞位置進(jìn)行組合,結(jié)合煤巖體沖擊傾向性,形成了一種基于應(yīng)力與圍巖作用關(guān)系的沖擊地壓綜合分類方法,簡稱CRSS 分類評價法。


  將圍巖整體穩(wěn)定性(權(quán)重為0.4)及圍巖局部穩(wěn)定性(權(quán)重為0.2)按照穩(wěn)定、弱、中等、不穩(wěn)定4類分別賦值為0,1,2,3;將沖擊傾向性(權(quán)重為0.4)按照無、弱、中等、強(qiáng)4 類分別賦值為0,1,2,3,按照不同的權(quán)重加權(quán)計(jì)算出某位置的關(guān)于沖擊危險性的隸屬度,再根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,得到對應(yīng)災(zāi)害體位置的沖擊危險性分級評價結(jié)果。


  沖擊危險性賦值判別表


  表中僅列出了部分組合的情況。根據(jù)沖擊危險性賦值判別表,可以對沖擊危險性進(jìn)行對應(yīng)于災(zāi)害體位置的分級評價。綜合值0代表無沖擊危險,綜合值1代表弱沖擊危險,綜合值2代表中度沖擊危險,綜合值3代表強(qiáng)沖擊危險。


  這一成果已經(jīng)在山東能源集團(tuán)進(jìn)行了應(yīng)用,效果良好。



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