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综合指数法评定冲击矿压等级的优化与应用
来源:互联网 qikanw |
【分  类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 综合指数法;冲击矿压;权重;层次分析法;危险指数
【来  源】 互联网
【收  录】 中文学术期刊网
正文:
摘 要:通过对综合指数法评定冲击矿压等级的综合分析,探讨了该方法的局限性。不同矿区冲击矿压的发展和发生都有其特征,各种地质因素和开采技术因素对冲击矿压的影响权重也有很大的差异,因此,本文以层次分析法为基础,利用比较矩阵确定各因素对冲击矿压影响权重,并与冲击危险实际指数的合成,提出了一套优化方案,使该方法能够准确、客观地评定矿井冲击矿压等级,以便为矿井安全投入提供科学依据。
关键词:综合指数法;冲击矿压;权重;层次分析法;危险指数
Applying and Optimizing on Evaluating Rock Burst Grade with Aggregative Index Method

Abstract: limitation of the method was explored through the synthetical analysis of evaluating rock burst grade with aggregative index method. There is remarkable trait of rock burst in the stage of development and growth in different coal mine area, moreover, the weight is more wide, of which impact rock burst by various geologic agents and mining technique. So, based on analytic hierarchy process, the optimizing scheme was presented through the synthesis of the danger number of burst hazard and the weight of various agents impacting rock burst to be from matrix matching method, which provide scientific proof to safety cost due to the precision and objectivity of evaluating rock burst grade.
Key Words: Aggregative Index Method; Rock Burst; Weight; Analytic Hierarchy Process; Danger Number

冲击矿压是聚积在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放,动力将煤岩抛向巷道,同时发出强烈声响,造成煤岩体振动和煤岩体破坏,支架与设备损坏,人员伤亡,部分巷道垮落破坏等[1]
冲击矿压预测是指对冲击矿压潜在危险程度的预先判断,是防治冲击矿压灾害发生的基础。冲击矿压的预报措施包括对冲击矿压发生的时间、空间和规模的预测,分为人工方法和地球物理方法两大类。人工法包括综合指数法、钻屑法、煤岩体冲击倾向性测定、顶底板围岩压力和位移变形观测法等;地球物理方法预测的可靠性较高,主要是声发射(AE)及微震监测、地应力及煤岩体应力监测,以及电磁辐射监测技术等[23]
综合指数法是评定早期冲击矿压等级的主要方法之一。在实际应用中,该方法没有考虑各因素对冲击矿压的影响程度差异,评定结果缺乏客观性。为使该方法能够准确、客观地评定矿井冲击矿压等级,本文对该方法做了进一步的优化和改进。
综合指数法概述
综合指数法就是在分析已发生的各种冲击矿压灾害的基础上,分析各种地质因素和开采技术因素对冲击矿压的影响,确定各因素的影响权重,然后综合起来,建立冲击矿压危险性预测预报的一种方法。
2.1 影响冲击矿压危险状态的地质因素及指数[4]
影响冲击矿压的主要地质因素有开采深度、顶板坚硬岩层、构造应力集中、煤层冲击倾向性等。影响因素的定义和危险指数如表1。
表1  地质条件影响冲击矿压危险状态的因素及指数
序号 因素 危险状态的影响因素 影响因素的定义 冲击矿压
危险指数
1 发生过冲击矿压 该煤层未发生过冲击矿压 -2
该煤层发生过冲击矿压 0
采用同种作业方式在该层和煤柱中多次发生冲击矿压 3
2 开采深度 小于500m 0
500~700m 1
大于700m 2
3 硬、厚顶板(≥60MPa)岩层距煤层的距离 >100m 0
100~50m 1
<50m 3
4 开采区域内构造应力集中 >10%正常 1
>20%正常 2
>30%正常 3
5 顶板岩层厚度
特征参数
<50 0
≥50 2
6 煤的抗压强度 ≤16MPa 0
>16MPa 2
7 煤的冲击能量指数 <2 0
2≤<5 2
≥5 4
这样,就可以根据表1,利用下面的公式来确定采掘工作面周围采矿地质条件对冲击矿压危险状态的影响程度以及确定冲击矿压危险状态等级评定的指数
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