回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)決策系統(tǒng)研制與應(yīng)用

1、太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)決策系統(tǒng)研制與應(yīng)用姓名：王果申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：采礦工程指導(dǎo)教師：宋選民20060501太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)決策系統(tǒng)研制與應(yīng)用摘要自錨桿支護(hù)技術(shù)在我國煤礦應(yīng)用以來，我國采礦科技人員在支護(hù)理論與實(shí)踐方面做了大量工作，積累了大量資料，取得了豐富經(jīng)驗(yàn)。但是，由于目前真正系統(tǒng)掌握先進(jìn)的錨桿支護(hù)技術(shù)的還是少數(shù)礦區(qū)和工程單位，而大部分基層生產(chǎn)單位還未了解，仍處在經(jīng)驗(yàn)支護(hù)的狀態(tài)中。遇到問題先用一般支護(hù)技術(shù)來對付，然后反復(fù)維修，因而造成每年數(shù)以億計(jì)的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。此外，由于錨桿參數(shù)計(jì)算方法繁多、計(jì)算過

2、程比較復(fù)雜，需要大量的理論計(jì)算和反復(fù)校核過程，現(xiàn)場的工程設(shè)計(jì)人員難以掌握和應(yīng)用。也使得一些設(shè)計(jì)方法在實(shí)際工程中難以得到普及和推廣。本文針對我國目前錨桿支護(hù)技術(shù)推廣過程中存在的問題，在總結(jié)以往研究成果基礎(chǔ)上，采用模糊數(shù)學(xué)理論的多因素綜合評判方法，預(yù)測巷道圍巖穩(wěn)定性類別。設(shè)定評語集合辯為非常穩(wěn)定、穩(wěn)定、中等穩(wěn)定、不穩(wěn)定、極不穩(wěn)定個類別，因素集合為頂板強(qiáng)度、底板強(qiáng)度、煤層強(qiáng)度、直接頂厚度與采高比值、巷道埋藏深度、護(hù)巷煤柱寬度系數(shù)、巖體完整性指數(shù)個分類指標(biāo)。并將個類別的聚類中心作為單因素評價矩陣，依據(jù)模糊綜合評判的結(jié)果確定圍巖穩(wěn)定性的類別，同時給出巷道支護(hù)建議?；夭上锏厘^桿支護(hù)設(shè)計(jì)采用基于圍巖松動圈的

3、錨桿設(shè)計(jì)方法，主要通過計(jì)算巷道頂板破壞高度、兩幫破壞深度以及頂板巖層完整性系數(shù)來確定錨桿支護(hù)形式。計(jì)算巷道錨桿支護(hù)的具體參數(shù)。并用語言編程實(shí)現(xiàn)了巷道圍巖穩(wěn)定性評價與支護(hù)設(shè)計(jì)決策系統(tǒng)。同時運(yùn)用該系統(tǒng)對神東礦區(qū)以及華晉焦煤公司沙曲礦的回采巷道進(jìn)行了錨桿支太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文護(hù)設(shè)計(jì)研究，從支護(hù)效果來看滿足了巷道支護(hù)的要求，保證了安全生產(chǎn)的需要，具有科學(xué)性和實(shí)用性。本文結(jié)論及設(shè)計(jì)方法可以指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了巷道特別是回采巷道的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的規(guī)范化、科學(xué)化。關(guān)鍵詞：圍巖穩(wěn)定性，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，多因素綜合評判，圍巖松動圈太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文吖，

4、後）唧，太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文，：，；，曲，奎堡里王盔蘭堡主墮生蘭篁笙莖一一一，：，、，聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：多霧日期：竺！坌叢關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明本人完全了解太原理工大學(xué)有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括：學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；學(xué)校可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；學(xué)?？稍试S學(xué)

5、位論文被查閱或借閱；學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈送和交換學(xué)位論文；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容（保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定）。簽名：裂聾、日期：型：?。簩?dǎo)師簽名：盎逸日期：太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論我國的煤炭資源豐富，煤炭產(chǎn)量居世界首位，而且煤炭在我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占左右。具有關(guān)部門預(yù)測，未來一年內(nèi)，我國一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)以煤炭為主的格局不會改變。由于我國煤炭賦存條件復(fù)雜，絕大多數(shù)礦井采用井工開采。巷道作為煤礦井下生產(chǎn)的脈絡(luò)，每年巷道掘進(jìn)和維護(hù)達(dá)千萬米，保持其暢通和完好狀態(tài)對改善井下的勞動條件和作業(yè)環(huán)境以及防止巷道頂板事故，保證礦井正常生產(chǎn)和安全生產(chǎn)具有重要意

6、義。回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類是將巷道圍巖穩(wěn)定性按支護(hù)的難易程度分類，以便為支護(hù)設(shè)計(jì)、施工與管理提供科學(xué)依據(jù)。錨桿支護(hù)作為一種有效的采準(zhǔn)巷道支護(hù)方式，由于對巷道圍巖強(qiáng)度的強(qiáng)化作用，可顯著提高圍巖穩(wěn)定性，加之具有支護(hù)成本較低、成巷速度快、勞動強(qiáng)度減輕、提高巷道斷面利用率、簡化回采工作面端頭維護(hù)工藝、明顯改善作業(yè)環(huán)境和安全生產(chǎn)條件等優(yōu)點(diǎn)，可提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，因而成為世界各國礦井巷道的一種主要支護(hù)形式，代表了煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展方向。研究的意義自年我國緩傾斜、傾斜煤層回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類提出以來，全國許多礦區(qū)以此為基礎(chǔ)，結(jié)合本礦區(qū)具體條件，進(jìn)行回采巷道圍巖穩(wěn)定性的分類工作，并提出了本礦區(qū)的回采

7、巷道圍巖穩(wěn)定性分類方案。這對于提高回采巷道支護(hù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，改善安全生產(chǎn)條件起到了推動作用。經(jīng)過多年的試用實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足之處。例如在急傾斜、薄煤層、厚煤層分層開采及深部開采條件下，得到的分類結(jié)果與實(shí)際情況出入較大；某些分類指標(biāo)需進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；所確定的類圍巖聚類中心存在一定的問題，表現(xiàn)在、類聚類中心差別不明顯，同樣地，、類聚類中心也分辨不夠理想，實(shí)際使用時因而出現(xiàn)了一些問題。另一方面，自錨桿支護(hù)技術(shù)在國內(nèi)煤礦應(yīng)用以來，我國采礦科技人員在支護(hù)理論與試驗(yàn)研究方面作了很多工作，大大促進(jìn)了煤礦巷道錨桿支護(hù)新理論、新設(shè)計(jì)、新技術(shù)和新方法的推廣。由于各方面的原因，國內(nèi)煤礦巷道錨桿支護(hù)在理論與

8、設(shè)計(jì)上仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：塑堡三查蘭堡主嬰窒生蘭焦堡塞（）理論研究的重復(fù)性對于研究單位已經(jīng)解決的難題，在各大礦區(qū)遇到同樣問題的情況下，缺乏信息溝通，又重新立項(xiàng)，從最低點(diǎn)開始研究，形成理論的重復(fù)性研究，投入大量的人力物力，造成不必要的人力，財力的浪費(fèi)。（）理論與實(shí)踐相脫節(jié)目前，真正系統(tǒng)掌握先進(jìn)的錨桿支護(hù)技術(shù)的還是少數(shù)礦區(qū)和單位，而大部分基層生產(chǎn)單位還未了解，仍處在經(jīng)驗(yàn)支護(hù)的狀態(tài)中。遇到問題先用一般支護(hù)技術(shù)來對付，然后反復(fù)維修，因而造成每年數(shù)以億計(jì)的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。造成這一局面的原因是科研院所所掌握的科技成果和生產(chǎn)、基建單位的工程技術(shù)人員嚴(yán)重脫節(jié)，從而導(dǎo)致在實(shí)踐上盲目性大、針對

9、性差、成功率低，在人力、物力、財力上造成嚴(yán)重浪費(fèi)。（）現(xiàn)有理論技術(shù)的實(shí)踐難度在國內(nèi)錨桿支護(hù)技術(shù)推廣過程中，形成了各種各樣的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對于規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)中所做的大量規(guī)定，設(shè)計(jì)人員難以實(shí)施，執(zhí)行起來也存在很大的難度。同時，由于錨桿參數(shù)計(jì)算方法繁多、計(jì)算過程比較復(fù)雜，需要大量的理論計(jì)算和反復(fù)校核過程，現(xiàn)場的工程設(shè)計(jì)人員難以掌握和應(yīng)用。也使得一些設(shè)計(jì)方法在實(shí)際工程中難以得到普及和推廣。本文運(yùn)用語言編程實(shí)現(xiàn)了巷道圍巖穩(wěn)定性評價與支護(hù)設(shè)計(jì)決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了巷道特別是回采巷道的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的規(guī)范化、科學(xué)化。巷道支護(hù)圍巖分類方法現(xiàn)狀圍巖分類方法的研究工作歷史悠久，早在世紀(jì)，在采礦及各種地下工程已開始用分類

10、的方法研究圍巖的穩(wěn)定性。在地下工程方面，較早的分類系統(tǒng)有普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)分類法和太沙基分類方法。隨著采礦、隧道等地下工程建設(shè)的發(fā)展和人們對巖體物理力學(xué)性質(zhì)認(rèn)識的不斷深入，國內(nèi)外巖體及圍巖分類研究得到迅速發(fā)展，提出了多種有關(guān)巖體及圍巖分類方法，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，有影響的圍巖分類有五六十種之多。隨著支護(hù)理論的發(fā)展，圍巖分類理論經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：最早認(rèn)為巖石性質(zhì)決定支護(hù)難度，如普氏和分類方法，屬于單指標(biāo)分類方法；隨后人們認(rèn)識到圍巖應(yīng)力是不可忽視的重要影響因素，巖石性質(zhì)與巖體性質(zhì)有著重大差異，所以發(fā)展了多因素分類方法，分類指標(biāo)多達(dá)個，這類方法由于未能建立起多因素之間的有機(jī)關(guān)系和太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)

11、位論文主要指標(biāo)獲取困難等原因，分類時主觀因素較強(qiáng)；近期的分類方法多采用與支護(hù)有直接關(guān)系的綜合指標(biāo)分類方法，既考慮圍巖穩(wěn)定性的各方面影響因素，又用單一定量指標(biāo)表達(dá)出來。綜合指標(biāo)雖然是單一的，但反映的是多因素綜合作用的結(jié)果，如圍巖變形量分類法和圍巖松動圈分類方法等。下面就幾種代表性的圍巖分類方法作簡單的介紹。錨噴支護(hù)圍巖分類方法錨噴支護(hù)圍巖分類綜合考慮了巖石的單向抗壓強(qiáng)度、巖體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況、巖體波速、巖體完整性系數(shù)，、圍巖自穩(wěn)定時間以及地應(yīng)力狀況多種因素，是一種典型的多指標(biāo)分類方法。地應(yīng)力因素由巖體強(qiáng)度與應(yīng)力之比反映。：（）吼式中：巖石單向抗壓強(qiáng)度；仃。垂直巷道軸線平面上較大的主應(yīng)力（無實(shí)

12、測地應(yīng)力數(shù)值時，以自重應(yīng)力仃。代入，其中為上覆巖層體積質(zhì)量；為巷道埋深）。這種分類方法綜合考慮了影響圍巖穩(wěn)定性的多種因素，是比較全面的分類方法。但是多指標(biāo)之間分類不一致時如何處理，構(gòu)造應(yīng)力的顯著程度將影響該分類的準(zhǔn)確性。圍巖變形量分類方法圍巖變形量分類方法是根據(jù)圍巖變形量的大小定量評估支護(hù)難度的一種分類方法。圍巖變形的影響因素主要是兩大類：一是地質(zhì)力學(xué)因素，如原巖應(yīng)力、巖體結(jié)構(gòu)、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和巖石的礦物組成等；另一類是工程因素即施工方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)、巷道斷面形狀等。圍巖變形量是多因素的作用結(jié)果，變形量的大小直接反映出支護(hù)所承受的變形壓力大小。利用變形量的數(shù)值對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分類，形式簡單，

13、使用方便，便于工程應(yīng)用，但是，由于圍巖變形量的數(shù)值與支護(hù)形式和支護(hù)強(qiáng)度密切相關(guān)，如不支護(hù)，進(jìn)行大變形量的觀測較為困難。圍巖松動圈分類方法井下巷道開挖后，圍巖應(yīng)力超過圍巖強(qiáng)度，圍巖即產(chǎn)生變形松動現(xiàn)象。圍巖在原始狀態(tài)，是一個被壓密實(shí)的實(shí)體，處于應(yīng)力平衡狀態(tài)。巷道開挖后，破壞了圍巖的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，即產(chǎn)生松動變形。如不急時支護(hù)，任其發(fā)展，就會產(chǎn)生巖層破壞，圍巖冒落。這種由于巷道開挖而使圍巖應(yīng)力平衡狀態(tài)破壞，產(chǎn)生松動變形的范圍被稱為圍巖松動圈。圍巖松動圈的大小與工程因素（巷道斷面的形狀大小、施工方法和支護(hù)形式等）太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文有關(guān)，同時，也和地質(zhì)因素有關(guān)，都是圍巖應(yīng)力和圍巖強(qiáng)度的函數(shù)

14、。因此，它是一個定量的綜合指標(biāo)。測取圍巖松動圈范圍值比較簡單、實(shí)用。用圍巖松動圈進(jìn)行圍巖分類，確定支護(hù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，是一種有效的方法。經(jīng)過大量的現(xiàn)場松動圈測試及松動圈與巷道支護(hù)難易程度相關(guān)關(guān)系的調(diào)研，結(jié)合錨噴支護(hù)機(jī)理，依據(jù)圍巖松動圈的大小將圍巖分為小松動圈穩(wěn)定圍巖，中松動圈一般穩(wěn)定圍巖和大松動圈不穩(wěn)定圍巖三大類，如表所示。表巷道支護(hù)圍巖松動圈分類表圍巖類別分類名稱松動圈支護(hù)機(jī)理及方法備注小松圍巖整體性好，不易風(fēng)化穩(wěn)定圍巖噴射混凝土支護(hù)動圈的可不支護(hù)較穩(wěn)定圍巖錨桿懸吊理論噴層局部支護(hù)中松一般圍巖錨桿懸吊理論噴層局部支護(hù)性支護(hù)局部破壞動圈一般不穩(wěn)定錨桿組合梁理論噴層、金屬剛性支護(hù)大面積破壞圍巖網(wǎng)局部

15、支護(hù)錨桿組合梁理論噴層、金屬不穩(wěn)定圍巖圍巖變形有穩(wěn)定期大松網(wǎng)局部支護(hù)動圈極不穩(wěn)定圍圍巖變形在一般支護(hù)條二次支護(hù)理論巖件下無穩(wěn)定期煤巷圍巖極限平衡區(qū)分類方法極限平衡區(qū)分類方法是以極限平衡區(qū)深入巷道圍巖的深度（）為主要指標(biāo)，以巷道周邊位移（）為輔助指標(biāo)進(jìn)行巷道圍巖分類的一種方法。極限平衡區(qū)深入巷道圍巖的深度（）和巷道周邊位移（）二者都是影響巷道圍巖穩(wěn)定性各種因素的綜合反映，用主要指標(biāo)劃分圍巖類別，以及進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，用輔助指標(biāo)和實(shí)測結(jié)果的差異反饋初始設(shè)計(jì)中可能存在的問題，并以此為依據(jù)，修改初始設(shè)計(jì)。巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法現(xiàn)狀目前的巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法基本上可歸納為四大類：第一類是工程類比法，包含簡

16、單的的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)；第二類是理論計(jì)算法；第三類是以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法；第四類是監(jiān)測法。工程類比法在中國巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文主要有以回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類為基礎(chǔ)的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法和巷道圍巖松動圈分類與支護(hù)設(shè)計(jì)建議等。理論計(jì)算方法很多，主要有懸吊理論法、冒落拱理論法、組合梁理論法、組合拱理論法等。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛使用，借助數(shù)值模擬進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)得到了較大的發(fā)展，數(shù)值模擬應(yīng)力應(yīng)變分析是地下巖石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的重要手段。英國、澳大利亞建立了以地應(yīng)力測試為基礎(chǔ)的煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法，其核心是首先根據(jù)地應(yīng)力測試結(jié)果，以巖體地質(zhì)力學(xué)評估為基礎(chǔ)，結(jié)合

17、數(shù)值模擬分析進(jìn)行錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果對原設(shè)計(jì)進(jìn)行修正和完善。這種設(shè)計(jì)方法通過多方案的比較分析有可能選擇到最佳方案，值得借鑒。中國煤炭系統(tǒng)的許多專家、學(xué)者、工程技術(shù)人員在巷道錨桿支護(hù)研究、設(shè)計(jì)與施工中做了大量工作，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，提出了極限平衡區(qū)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法、預(yù)應(yīng)力錨桿（索）支護(hù)設(shè)計(jì)方法、圍巖松動圈錨桿設(shè)計(jì)方法等。并在現(xiàn)場進(jìn)行了成功應(yīng)用，極大推動了中國錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。常規(guī)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)目前，中國地下工程錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法主要是工程類比法和經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)法。特別是礦山井巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，面對巖性和巖體結(jié)構(gòu)變化大，荷載影響因素多，采準(zhǔn)巷道維護(hù)時間短，支護(hù)材料和結(jié)構(gòu)可能選擇的范圍

18、小等實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)時，使用工程類比法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算方法，設(shè)計(jì)簡單、推廣容易、實(shí)用性強(qiáng)、效果較好。（）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法錨桿長度）（）式中：瞞道或硐室跨度，；廣錨桿總長度，；一圍巖影響系數(shù)（表）（圍巖類別按煤礦井巷工程錨桿、噴漿、噴射混凝土支護(hù)設(shè)計(jì)試行規(guī)范中的圍巖分類）。表圍巖影響系數(shù)表衛(wèi)圍巖類別影響系數(shù)錨桿間距太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文（）錨桿直徑（經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法用于錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，計(jì)算得到的僅為錨桿支護(hù)的主要參數(shù)，是錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的一部分，不是全部，還要對其他參數(shù)和材料做出選擇。例如，錨桿桿體的結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)，錨固劑材料、錨固長度，托板、螺母結(jié)構(gòu)形式和強(qiáng)度等。（）工程類比法工程類比法通常有直接

19、類比法和間接類比法兩種。直接類比法一般是把已開掘巷道（采用錨桿支護(hù)并取得成功）的地質(zhì)開采條件與待開掘巷道進(jìn)行比較，在條件基本相同的情況下，可以參照已開掘巷道，憑借工程師的經(jīng)驗(yàn)和對工程的分析判斷能力選定待開掘工程的錨桿支護(hù)類型和參數(shù)。間接類比法一般是根據(jù)現(xiàn)行錨噴支護(hù)技術(shù)規(guī)范，按照圍巖分類和錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)表確定待開掘工程的錨噴支護(hù)類型和參數(shù)。中國部分礦區(qū)在做了大量和長期的巷道支護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)工作后，為更有效地發(fā)展錨桿支護(hù)，提出了自己礦區(qū)地巷道圍巖穩(wěn)定性分類和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)推薦參數(shù)。這些根據(jù)自己礦區(qū)的實(shí)際建立起來的圍巖分類和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)推薦參數(shù)，使用起來簡明扼要、直觀易行，更具有針對性。極限平衡區(qū)錨桿支

20、護(hù)設(shè)計(jì)方法簡單地講，極限平衡法煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)有兩個：一是彈塑性理論；二是懸吊理論。眾所周知，彈塑性理論有他的局限性，它是建立在均質(zhì)彈塑性體、圓形巷道基礎(chǔ)上的力學(xué)模型。為此，引入了煤巖體物理力學(xué)參數(shù)修正系數(shù)和采動影響系數(shù)加以修正，以克服其局限性。井下巷道的開掘工作，破壞了地層原巖應(yīng)力的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致巷道周邊巖體內(nèi)應(yīng)力的重新分布和集中。如果巷道周邊圍巖的集中應(yīng)力小于煤巖體強(qiáng)度，這時圍巖的物性狀態(tài)保持不變，煤巖體仍處于彈性狀態(tài)；如果圍巖局部區(qū)域的應(yīng)力超過煤巖體強(qiáng)度，則這部分圍巖的物性狀態(tài)就要改變，巷道周圍就會產(chǎn)生一定范圍的極限平衡區(qū)，同時引起應(yīng)力向圍巖深部轉(zhuǎn)移。顯然，處于彈性狀態(tài)的巷道圍

21、巖，由于其自身處于彈性狀態(tài)，具有承載能力，因此，不需要對其進(jìn)行人為加固。巷道支護(hù)或加固所要考慮的僅僅是巷道周圍已處于極限平衡狀態(tài)下的煤巖體。因此，在劃分巷道圍巖類別時，我們以極限平衡區(qū)深入巷道圍巖的深度為主要指標(biāo)，從而把巷道的圍巖類別與支護(hù)設(shè)計(jì)必然聯(lián)系在一起。太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)流程：煤巖體物理力學(xué)參數(shù)測量影響煤巷圍巖分類指標(biāo)各因素的數(shù)值選取分類指標(biāo)的計(jì)算和煤巷圍巖類別的確定煤巷錨桿支護(hù)參數(shù)的量化設(shè)計(jì)。煤層巷道圍巖預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法這種方法是利用三維有限元大模型，先確定巷道的應(yīng)力狀況。大模型的主要輸入?yún)?shù)包括：最大水平應(yīng)力（盯。）；最小水平應(yīng)力（盯：）；夾角（）；

22、圖示的幾何尺寸（工作面、采空區(qū)、煤柱、巷道等）；巖石力學(xué)性質(zhì)；采深。在上述大模型的基礎(chǔ)上切割出所關(guān)心的局部區(qū)域，此區(qū)域稱之為子模型。子模型的邊界條件由大模型輸出而自動附加在子模型的邊界上。在子模型中考慮錨桿單元及巖石層理單元。只要子模型的外邊界選的合適，這種做法是合乎邏輯的，因?yàn)槭苠^桿影響的應(yīng)力范圍非常有限，從而避免在大模型上進(jìn)行非線性分析。子模型輸入?yún)?shù)包括：錨桿預(yù)拉力、錨桿直徑、錨桿長度、巖石層里面的力學(xué)性質(zhì)、錨桿間距。層狀巖體在水平地應(yīng)力的作用下，頂、底板巖層易于發(fā)生剪切破壞，出現(xiàn)離層現(xiàn)象，頂板的承載能力將大幅度下降，因而應(yīng)將巷道頂板是否離層作為巷道穩(wěn)定性判別的標(biāo)準(zhǔn)。離層與否是頂板預(yù)應(yīng)力

23、結(jié)構(gòu)形成的基本要素，因而可以將二者統(tǒng)一起來，把錨桿預(yù)拉力納入錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)當(dāng)中，以頂板離層作為分析的原則和依據(jù)，提供一個避免或大大減少巷道冒頂事故的設(shè)計(jì)方法。圍巖松動圈錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)方法用圍巖松動圈理論進(jìn)行錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)，即松動圈支護(hù)技術(shù)，是圍巖松動圈支護(hù)理論的重要組成部分。目前，使用松動圈支護(hù)技術(shù)進(jìn)行錨噴支護(hù)的設(shè)計(jì)，還處于理論加經(jīng)驗(yàn)的階段。但是，在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)相當(dāng)完善，設(shè)計(jì)的錨噴支護(hù)參數(shù)安全可靠，經(jīng)濟(jì)效益好。它的設(shè)計(jì)方法是從松動圈分類表出發(fā)，根據(jù)錨桿作用機(jī)理，即可設(shè)計(jì)錨噴支護(hù)參數(shù)。錨噴參數(shù)設(shè)計(jì)以圍巖分類為基礎(chǔ)，根據(jù)工程要求以松動圈的三大類來進(jìn)行錨噴支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)。本文的主要內(nèi)容、研究的目標(biāo)和

24、方法本文在總結(jié)以往研究成果的基礎(chǔ)上，利用語言作為開發(fā)工具，把繁瑣的規(guī)定和復(fù)雜的計(jì)算通過系統(tǒng)的操作，很方便地應(yīng)用于常規(guī)巷道設(shè)計(jì)中去。為煤層巷道圍巖穩(wěn)定性分類預(yù)測和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，提供了科學(xué)實(shí)用的設(shè)計(jì)手段。本文的主要內(nèi)容有：、巷道圍巖穩(wěn)定性評價采用模糊數(shù)學(xué)理論的多因素綜合評判方法，根據(jù)全國緩傾太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文斜煤層回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類的研究成果，設(shè)定評語集合和分類指標(biāo)，參考“分類方案”中個類別的聚類中心，用“距離”度量模糊性，構(gòu)造評價矩陣。依據(jù)模糊綜合評判的結(jié)果確定圍巖穩(wěn)定性類別。同時給出巷道支護(hù)建議。、錨桿（基本）支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)利用、，編程工具，形成界面非常友好、操作十分方便的智能設(shè)

25、計(jì)分析系統(tǒng)。采用基于圍巖松動圈的錨桿支護(hù)理論，根據(jù)破壞區(qū)的范圍值（巷道破壞深度，頂板破壞高度）確定支護(hù)形式，設(shè)計(jì)結(jié)果包括錨桿個數(shù)、長度、直徑、間排距以及錨桿提供的錨固力；鋼帶的排距、長度、寬度、高度；傾斜錨桿長度；等參數(shù)。、錨索（補(bǔ)強(qiáng)）支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)采用最先進(jìn)的錨索支護(hù)設(shè)計(jì)原則，確定出巷道支護(hù)所需要的錨索根數(shù)、錨索長度、錨索的間排距及樹脂藥卷的長度等主要參數(shù)。、以神東礦區(qū)大柳塔、榆家梁及華晉焦煤公司沙曲礦為例，用該系統(tǒng)進(jìn)行了巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿參數(shù)設(shè)計(jì)，并給出了巷道錨桿支護(hù)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類決策系統(tǒng)研制巷道圍巖穩(wěn)定性分類的目的在于恰當(dāng)?shù)?/p>

26、評價巷道在所處圍巖及應(yīng)力環(huán)境條件下支護(hù)的難易程度，以便為支護(hù)設(shè)計(jì)、施工與管理提供科學(xué)依據(jù)。它是一個宏觀的概念，旨在給人以粗線條的認(rèn)識，在沒有支護(hù)理論或支護(hù)理論發(fā)展的初期，它曾一度是我們進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)的方法，但其實(shí)質(zhì)是經(jīng)驗(yàn)類比型設(shè)計(jì)方法。圍巖分類結(jié)果只能用來宏觀確定支護(hù)形式，而無法直接進(jìn)行支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。圍巖分類工作和支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)工作是整個支護(hù)設(shè)計(jì)過程的兩個階段。兩者既有密切聯(lián)系又相互獨(dú)立，不能互為替代。圍巖分類的結(jié)果用來進(jìn)行支護(hù)方案的選擇，參數(shù)設(shè)計(jì)則是支護(hù)方案的具體量化體現(xiàn)因此，圍巖穩(wěn)定性分類的任務(wù)是以圍巖穩(wěn)定性為主線，在眾多的影響因素及其紛繁變化的組合中建立一種秩序，識別影響圍巖穩(wěn)定性的

27、最顯著因素，判明巷道主要支護(hù)對象和支護(hù)難度，為錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)提供定量的依據(jù)。分類指標(biāo)的綜合性、相似性、定量方便性以及準(zhǔn)確可靠性如何，是評價圍巖穩(wěn)定性分類方法科學(xué)性和適用性的重要方面。分類的依據(jù)分類的依據(jù)就是如何選擇和確定分類指標(biāo)的問題。在研究影響回采巷道圍巖穩(wěn)定性的因素時，應(yīng)注意巷道礦壓顯現(xiàn)的兩個主要特點(diǎn)，一是采煤工作面采動的影響，二是臨近采空區(qū)的影響。影響煤巷圍巖穩(wěn)定性的因素研究表明，煤巷圍巖穩(wěn)定性受多種因素的影響，它不僅取決于地質(zhì)因素，同時也取決于生產(chǎn)技術(shù)因素。巷道圍巖變形是其穩(wěn)定性的反映，是多種因素綜合影響的結(jié)果。如果以表示圍巖移近率，在考察某個因素對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響程度時，就視其

28、與的關(guān)系如何。根據(jù)井下巷道實(shí)測數(shù)據(jù)，影響煤巷圍巖穩(wěn)定性的因素主要有巷道圍巖狀況、地應(yīng)力、開采影響等方面。（）巷道圍巖強(qiáng)度圍巖強(qiáng)度的大小對其穩(wěn)定性所起的作用是顯而易見的。通常，較軟弱的圍巖容易產(chǎn)太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文生變形和破壞，巷道的維護(hù)比較困難；與此相反，較堅(jiān)硬的圍巖就不易變形和破壞，巷道容易維護(hù)。對井下觀測數(shù)據(jù)的回歸分析結(jié)果（圖一圖）表明，巷道頂、底板移近率（）同圍巖強(qiáng)度（）呈如下關(guān)系：巷道一側(cè)采空時為?！保ǎ┫锏纼蓚?cè)為實(shí)體煤時，則蝴”式中：巷道埋藏深度，。（）一曼基。囂?？?，口，圖圈巖移近率與圍巖強(qiáng)度同自重應(yīng)力之比的關(guān)系（巷道一側(cè)采空）圖圍巖移近率與圍巖強(qiáng)度同自重應(yīng)力之比的關(guān)系（

29、巷道兩側(cè)為實(shí)體煤）薩訂（曲（）邑盞西螽瑤一腎圍巖強(qiáng)度口）圍巖強(qiáng)度口（盱）圖項(xiàng)底板移近率與圍巖強(qiáng)度的關(guān)系（巷道一側(cè)采空）（圖頂?shù)装逡平逝c圍巖強(qiáng)度的關(guān)系（巷道兩側(cè)為實(shí)體煤）（）太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文由圖可見，頂?shù)装逡平孰S圍巖強(qiáng)度增加而降低。當(dāng)圍巖強(qiáng)度低于某一值時（如）時，移近率隨強(qiáng)度的降低而急劇增加；當(dāng)強(qiáng)度大于某一值（如）時，頂?shù)装逡平孰S強(qiáng)度的變化就不明顯了。（）地應(yīng)力地應(yīng)力是引起圍巖變形和破壞的根本作用力。在生產(chǎn)實(shí)踐中，掘進(jìn)巷道的投資、巷道參數(shù)的設(shè)計(jì)及巷道的維護(hù)，在很大程度上取決于地應(yīng)力的大小。因此，在考慮巷道圍巖穩(wěn)定性時，地應(yīng)力是不可忽視的一個因素。一般地應(yīng)力包括上覆巖層的自重應(yīng)

30、力、地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力及采動引起的集中應(yīng)力。但在目前的條件下，僅考慮了自重應(yīng)力（習(xí)慣地表示為巖層容重與巷道埋深之積）的影響。式）與式（）也同樣表示了巷道頂?shù)装逡平释灾貞?yīng)力的關(guān)系。從圖、圖中可以看出巷道埋深自重應(yīng)力）對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響。頂?shù)装逡平孰S巷道埋深的增加而增加，其增加的幅度，側(cè)采空的巷道大于兩側(cè)為實(shí)體煤的巷道。圍巖強(qiáng)度（如）較小時，巷道埋深對其圍巖變形影響強(qiáng)烈；當(dāng)圍巖強(qiáng)度大于某值（如）時，在一定深度范圍內(nèi)，巷道埋深的變化對圍巖變形的影響不大。畔惜魍簿輜腎學(xué)甜判簿輜臀善已絲巷道埋栗）巷道埋深）圖不同圍巖頂?shù)装逡平逝c巷道埋深的關(guān)圖不同圍巖頂?shù)装逡平逝c巷道埋深系（巷道一側(cè)采空）的關(guān)系（

31、巷道兩側(cè)為實(shí)體煤）伍礎(chǔ)（）（）巖體完整性一般巖體都程度不同地含有地質(zhì)弱面和構(gòu)造，比如層理、節(jié)理、裂隙、斷層及褶皺等，這將降低巖體的強(qiáng)度。把反映地質(zhì)弱面和構(gòu)造的程度稱為巖體完整性（以巖體完整性指數(shù)表示）。顯然，在節(jié)理裂隙不發(fā)育、構(gòu)造少、完整性好的巖體中，巷道圍巖穩(wěn)定性就好，反之，則比較差。目前在各種有關(guān)分類中表示巖體完整性的指標(biāo)很多，適于煤系地層特點(diǎn)的應(yīng)以圍巖太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文的節(jié)理裂隙間距與分層厚度表示巖體完整性為宜。圖、圖表明了頂板冒落狀況與頂板裂隙和分層厚度有密切關(guān)系，即頂板冒落高度隨頂板裂隙數(shù)目和分層數(shù)目的增加而增加。另外直接頂初次垮落步距與節(jié)理裂隙間距及分層厚度有密切關(guān)系（

32、圖）。因此，直接頂初次垮落步距可以作為反映巖體完整性的一個綜合指標(biāo)，它能反映頂板結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的影響。（）開采影響由于采煤工作面大面積回采，在工作面前（后）方形成的移動支承壓力是很大的。這個支承壓力的影響是回采巷道在整個服務(wù)期間內(nèi)圍巖變形和破壞的主要原因。煤層、直接頂、老頂強(qiáng)度和厚度以及層位結(jié)構(gòu)都影響移動支承壓力的狀況。井下實(shí)測資料表明，直接頂厚度與采高的比值（可以反映老頂來壓的強(qiáng)度，即在同樣老頂條件下，值越大，老頂來壓強(qiáng)度越小，反之亦然。一般，當(dāng)時，老頂?shù)目迓浜湾e動對巷道維護(hù)狀況無多大影響；當(dāng)時，老頂活動的影響就比較顯著。因此，可以把值作為反映開采影響的個指標(biāo)。反映開采對巷道圍巖穩(wěn)定性影響的另一

33、個因素是護(hù)巷煤柱寬度。巷道圍巖變形率與煤柱寬度的典型曲線示于圖，這個關(guān)系也可表示為：（一）（）式中一圍巖變形率；護(hù)巷煤柱寬度；、一常數(shù)（隨巷道圍巖狀況不同而不同）；一圍巖變形曲線峰值處的煤柱寬度。氍堆悼柏按衄暴露工作面米的裂隙數(shù)（條）。謎俺蜘血掣野圖項(xiàng)板冒落的高度與裂隙數(shù)目的關(guān)系頂扳巖層分屢數(shù)目層）圖冒落巖石量與頂板巖層分層數(shù)目的關(guān)系一太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文圬筆墼潞鼙耵節(jié)理裂隙聞距分層厚度（）煤屢寬度（，圖直接頂初次垮落步距同節(jié)理裂隙間距、分圖頂?shù)装逡平逝c煤柱寬度的關(guān)系層厚度的關(guān)系地詛蚯脅、舡觀測表明，煤柱尺寸對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響十分顯著。（）其他影響因素巷道圍巖變形量與巷道斷面尺

34、寸成正比。巷道寬度增加，頂?shù)装逡平试黾?；巷道高度增加，兩幫移近率增加。但是，由于研究的是圍巖移近率，即頂?shù)装澹ɑ騼蓭停┮平颗c巷道高度（或?qū)挾龋┑谋戎?，所以按移近率考慮問題時，巷道高度或?qū)挾戎笜?biāo)可不單獨(dú)出現(xiàn)。地下水對相當(dāng)數(shù)量的巖石有軟化和泥化作用，尤其對軟巖，地下水容易使其崩解和膨脹。對有些所謂的“硬巖”，地下水對其也有軟化作用。地下水是影響巷道圍巖穩(wěn)定性的個因素。由于地下水對巷道影響的復(fù)雜性，在本分類中這個因素未予考慮。分類指標(biāo)的確定選取分類指標(biāo)遵循的原則是，分類指標(biāo)是影響巷道圍巖穩(wěn)定性的主要因素，能定量表示；在煤礦現(xiàn)場能容易測取，便于現(xiàn)場使用和分類方案的推廣。本分類選擇了以下個指標(biāo)。這些

35、指標(biāo)是，表示圍巖強(qiáng)度的指標(biāo)是頂板強(qiáng)度（盯。）、煤層強(qiáng)度（仃。）、底板強(qiáng)度盯。），表示自重應(yīng)力的指標(biāo)是深度），表示巖體結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（即巖體完整性指數(shù)）的指標(biāo)是直接頂初次垮落步距（），表示開采影響的指標(biāo)是直接頂厚度與采高比值（）及護(hù)巷煤柱寬度（）。分類指標(biāo)取值的方法：（）三個圍巖強(qiáng)度指標(biāo)（盯。，仃。，盯）圍巖強(qiáng)度是指圍巖的單向抗壓強(qiáng)度，單位為。頂板強(qiáng)度取相當(dāng)倍巷道寬度的頂板范圍內(nèi)的各巖層強(qiáng)度的加權(quán)平均值，底板強(qiáng)度取倍巷道寬度的底板范圍內(nèi)各巖層強(qiáng)度的加權(quán)平均值。分層開采時上分層巷道的底板強(qiáng)度就是煤層強(qiáng)度?！刻砉ご髮W(xué)碩士研究生學(xué)位論文）埋藏深度）巷道埋藏深度是指巷道所在位置距地表的深度，單位為。（）

36、巖體完整性指數(shù)（）巖體完整性指數(shù)（）以直接頂初次垮落步距（）表示，單位為。對生產(chǎn)礦井，取值可參考同一煤層其他工作面直接頂初次垮落步距值。對于未開采煤層和新建礦井，值可按巖性與強(qiáng)度特征確定。（）直接頂厚度與采高比值（）可以從地質(zhì)柱狀圖中直接量取直接頂厚度，但應(yīng)注意根據(jù)具體條件分析直接頂?shù)姆秶Ｖ苯禹斒侵苯游挥诿簩踊騻雾敚┲?，?qiáng)度小于，一般隨回柱冒落的巖層。當(dāng)時，取，值無量綱。（）護(hù)巷煤柱寬度（）護(hù)巷煤柱寬度（）是指順槽一側(cè)的實(shí)際煤柱寬度，單位為。當(dāng)巷道兩側(cè)為實(shí)體煤時，??；當(dāng)無煤柱護(hù)巷時，取。分類方法與巷道類別的預(yù)測的方法分類方法由于巷道圍巖穩(wěn)定性受多因素、多指標(biāo)的影響，尤其指標(biāo)界限的確定與樣本

37、之間的親疏界限都具有很強(qiáng)的模糊性，本分類利用了現(xiàn)代的模糊聚類分析方法。該方法分五個步驟進(jìn)行。（）分類指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理為了簡化巷道圍巖穩(wěn)定性與其影響因素的關(guān)系，并盡可能將這種關(guān)系轉(zhuǎn)換成線性關(guān)系，在進(jìn)行分類或預(yù)測巷道類別時不直接應(yīng)用分類指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，而對其進(jìn)行預(yù)處理。對個分類指標(biāo)原始數(shù)據(jù)預(yù)處理的結(jié)果如表所示。（）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的目的主要是消除分類指標(biāo)量綱及絕對值大小之間差別的影響。由于所研究的各個變量的量綱和量級可能不同，直接用分類指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算就會突出那些絕對值大的變量而壓低了那些絕對值小的變量的作用。此外，為滿足模糊聚類運(yùn)算，需要將指標(biāo)數(shù)值壓縮到（，）閉區(qū)間。因此，在進(jìn)行模

38、糊聚類分析前要解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化問題。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化可分兩步進(jìn)行。太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文表原始數(shù)據(jù)處理結(jié)果原始數(shù)據(jù)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，：一墨蘭盟）赫：厄。玎、矗一塒蘭嬰）。；如果，取名硬（）日（）（）無量綱化，計(jì)算公式為等弘，式中：無量綱化后的原始數(shù)據(jù)；豆，原始數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；原始數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)壓縮到與之間，計(jì)算公式為舴乏筆弘，式中：無量綱化后壓縮到與之間的原始數(shù)據(jù)；，二元量綱化后的最大、最小原始數(shù)據(jù)；（）分類指標(biāo)加權(quán)處理為區(qū)分各指標(biāo)對圍巖穩(wěn)定性的不同影響程度，需要對每一個指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)處理。在各指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)上乘以相應(yīng)的權(quán)值。分類指標(biāo)的權(quán)值示于表中。表分類指標(biāo)的權(quán)

39、值指標(biāo)盯”仃盯權(quán)值（）標(biāo)定盯標(biāo)定就是計(jì)算出衡量被分類對象間相似程度的統(tǒng)計(jì)量。，（，。為被太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文分類對象的個數(shù)），從而確定論域上的模糊關(guān)系矩陣。采用相關(guān)系數(shù)法計(jì)算，其公式為蘭廳一（。一墨）伍業(yè)一墨）（。一豆）、（且一置）式中：指標(biāo)個數(shù)；廣第個樣本第個指標(biāo)值；。第個樣本第個指標(biāo)值；冠去薈；去善業(yè)；設(shè)；為樣本巷道具有加權(quán)特征的矢量，則加權(quán)模糊相關(guān)系數(shù)定義為。）伍業(yè)一墨）式中：，業(yè)鯫業(yè)；互：尋主。；五：皿；分類指標(biāo)的權(quán)值（表）。這樣，就確定了具有自反性和對稱性的巷道加權(quán)模糊相似矩陣，即青（）聚類（）（）（）太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文所謂聚類，就是在已建立的模糊相似矩陣愛的基

40、礎(chǔ)上，以不同的閥值（）進(jìn)行截取，從而得到不同的分類。分類結(jié)果根據(jù)模糊聚類結(jié)果中樣本的歸類趨勢、巷道的支護(hù)技術(shù)與有利于實(shí)踐中對類別的區(qū)分和應(yīng)用，將巷道圍巖穩(wěn)定性分為非常穩(wěn)定（）、穩(wěn)定（）、中等穩(wěn)定（）、不穩(wěn)定（）及極不穩(wěn)定（）類。巷道類別的預(yù)測方法根據(jù)分類的結(jié)果，確定出個類別的標(biāo)準(zhǔn)樣本（聚類中心），以此作為模式，將待預(yù)測巷道與各個類別模式作比較，確定出待預(yù)測巷道的類別。各類別的聚類中心列于表。巷道類別預(yù)測采用模糊綜合評判方法。表各指標(biāo)線性化后的聚類中心巷道類別仃盯口分類指標(biāo)煤巷圍巖穩(wěn)定性以緩傾斜、傾斜薄與中厚煤層（厚煤層傾斜分層第一層）回采巷道分類指標(biāo)為基本分類指標(biāo)。對于其他條件下分類指標(biāo)，根&

41、#247;皺，乞。奄、據(jù)不同情況進(jìn)行相應(yīng)替代。煤層大巷分類指標(biāo)與。，：回采巷道分類指標(biāo)相同。漫二緩傾斜、傾斜薄及中厚煤層回采巷道分類指標(biāo)見表。直接頂初次垮落步距參考數(shù)據(jù)見表圖急傾斜煤層巷道圍巖強(qiáng)度計(jì)算圖。急傾斜煤層回采巷道分類指標(biāo)的替代方法見表。煤層上、下山分類指標(biāo)見表。太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文表緩傾斜、傾斜薄及中厚煤層回采巷道（基本）分類指標(biāo)分類指標(biāo)說明頂板強(qiáng)度口。（，下同）取巷道寬度倍范圍內(nèi)頂板強(qiáng)度的加權(quán)平均值煤層強(qiáng)度。取巷幫煤巖層強(qiáng)度加權(quán)平均值底板強(qiáng)度。取巷道寬度范圍內(nèi)底板強(qiáng)度的加權(quán)平均值巷道埋深（）巷道所在位置至地表的垂直距離護(hù)巷煤柱寬度一側(cè)煤柱的實(shí)際寬度。其中，沿空掘巷（元煤柱）時，；巷道兩側(cè)均為實(shí)（）體煤時，指工作面回采引起的超前支撐壓力的影響，直接頂厚度采高（當(dāng)時，采動影響系數(shù)?。﹪鷰r完整性指數(shù)指圍巖節(jié)理裂隙，層理的影響程度，以直接頂初次垮落步距代替耐表直接頂初