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煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標體系設計研究論文
摘要：本文主要對煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標體系設計問題進行了研究，首先概述了煤礦安全評價的概念和發(fā)展，然后探討了煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標設計的方法，最后從四個方面對煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標進行了具體的設計。
關鍵詞：煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標
1煤礦安全評價概述
1.1安全評價的概念
安全評價也叫風險評價或者危險度評價，其英文為SafetyEvaluation，簡稱SE，安全評價是指對系統(tǒng)中的潛在危險進行評估，從而提出合理的解決方案以保證系統(tǒng)的運行安全的系統(tǒng)方法。具體而言，安全評價要做三方面的工作：首先，要對特定項目按照其運行環(huán)節(jié)或流程進行逐步排查，找出其中的潛在危險，并對這些潛在危險進行分析；其次，要根據(jù)分析的結果，對不同的潛在危險進行不同的評級，最好用數(shù)值做出定量化表示；最后，根據(jù)評級的結果對相應的潛在危險提出合理、有效的解決對策和措施，以便保證該項目能夠按照預定目標順利運行。對于煤炭生產企業(yè)而言，煤炭生產安全問題是企業(yè)運行中最為重要的問題，所以，對煤炭生產安全的各項子項目進行安全評價就顯得尤為重要。
1.2我國煤炭生產企業(yè)安全評價的發(fā)展沿革
我國煤炭生產企業(yè)的安全評價工作經歷了從無到有、從小到大的過程，早在上個世紀八十年代，煤炭工業(yè)部就制訂了《礦井通風質量標準及檢查評定辦法》以及《生產礦井質量標準化標準》，前者作為安全生產監(jiān)管部門進行煤礦礦井通風安全檢查時的安全標準被廣泛應用，后者也作為煤炭行業(yè)的行業(yè)標準被認真執(zhí)行。在1994年，相關部門對《生產礦井質量標準化標準》進行了修訂，使其得到了進一步完善，修訂后的內容涵蓋了開采、通風、運輸、瓦斯以及掘進等五個方面，目前它仍然是我國煤炭企業(yè)使用最多的煤礦安全評價標準。目前，對于煤炭企業(yè)安全評價的研究主要集中在高等院校，其研究方向主要集中在煤礦安全的MIS系統(tǒng)（管理信息系統(tǒng)）方面，對安全評價的理論和技術的研究還比較薄弱。
2煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標設計方法
2.1評價指標設計的原則
評價指標設計要堅持全面性、系統(tǒng)性和科學性的原則，首先是全面性，影響煤礦巷道穩(wěn)定性的因素有很多，在確定評價指標的考察范圍時，要盡可能的把各個方面的影響指標都要考察在內。只有這樣，才能保證最終選取的評價因素能夠最大限度的代表整體情況，防止“一葉遮木”的情況出現(xiàn)；其次是系統(tǒng)性，系統(tǒng)性要求評價指標能夠在全面性的基礎上抓住影響煤礦巷道穩(wěn)定性的主要因素，另外評價指標不僅要能夠準確反映出因素與指標之間的關系，而且要能夠反映出因素之間的關系，這樣才能夠提高評價的可信度；最后是科學性，科學性要求評價指標要堅持科學、客觀的原則，盡最大努力讓評價指標反映客觀實際和事物的本質。所設計的評價指標，能夠量化的盡量量化，這樣便于在數(shù)據(jù)采集時不出現(xiàn)信息傳導時的信息失真，對于無法量化的指標，可以采用定性評價，并把評價結果等級化，這樣才能使評價結果更為真實、有效。
2.2煤礦巷道穩(wěn)定性指標設計方法
評級指標設計的方法主要有綜合法和分析法，綜合法是“自下而上”的一種方法，綜合法要求首先找出影響煤礦巷道穩(wěn)定性的各項因素，然后對這些因素進行聚類整理，最后把聚類項目歸納為具體的指標。分析法則剛好相反，采用的是“自上而下”的方法，分析法要求首先把分析目標按照特定的大類劃分為若干個子目標，然后再把子目標根據(jù)具體影響因素的不同分解成子子目標，最后把這些子子目標再用指標具體的表達出來。煤礦巷道是一個復雜的生產系統(tǒng)，巷道的穩(wěn)定性不僅與環(huán)境有關，還和人與機械關系密切，所以，巷道的潛在危險可以說是環(huán)境、人和機械共同作用的結果。對于這樣一個復雜的系統(tǒng)，采用分析法更有利于評價指標的設計。
3煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標體系設計
本文采用分析法，首先把煤礦巷道穩(wěn)定性指標分解為三個大類：地質條件指標、支護指標以及施工指標，然后再進行進一步細化，最終形成完整的評價指標體系。
3.1地質條件指標
地質條件指標具體包括巖體結構、圍巖巖性以及地下水影響三個指標。①巖體結構指標：該指標主要對煤礦巷道圍巖的分布情況進行評價，對于層狀結構的巖石而言，其層理面構成了一個潛在的分離面（稱為弱面），弱面在觸發(fā)因素下容易發(fā)生冒頂。由于薄層狀圍巖巖層具有強度小、層理面間距小的特點，所以其更容易冒頂，對于強度大且?guī)r層厚度大的圍巖而言，則會更加穩(wěn)定。另外，巖層的節(jié)理裂隙也直接影響著頂板的穩(wěn)定程度。②圍巖巖性指標：該指標主要對圍巖本身的固有性質進行評價。圍巖的力學性質是影響煤礦巷道的穩(wěn)定性的主要因素之一，同時圍巖的力學性質與圍巖的巖性有著密切的關系。對于低強度的圍巖巖石（比如大多數(shù)的粘土巖）而言，其對煤礦巷道的自撐能力較小，當媒體開采出來以后，這些圍巖巖石就無法進行自撐，往往會出現(xiàn)頂板冒落等現(xiàn)象。③地下水影響指標：該指標主要對周圍地下水的情況進行評價，地下水對圍巖巖體的強度影響很大，在地下水的侵蝕下，圍巖巖體的強度會大大降低。這主要是因為：第一，地下水具有潮解作用，會讓巖石緩慢的小塊掉落，這種損害最終會導致頂部的冒落；第二，地下水會使巖石裂隙之間的摩擦系數(shù)下降，促進了裂隙進一步變形；第三，地下水的水楔作用會讓巖石裂隙內產生張力作用，增大巖石裂隙；第四，地下水還可以導致巖石的體積膨脹，最終促使也是崩解。
3.2支護指標
支護指標具體包括支護方式、支護參數(shù)以及支付材料三個指標，①支護方式指標：該指標主要對支付方式選擇的有效性進行評價，支護方式多種多種多樣，根據(jù)支付材料的不同可分為錨桿支護、金屬支架支護、木支護、混凝土或噴射混凝土支護等，支付方式的選擇并不是強度越高越好，一般而言，支護強度越高，所需要的支護成本就越高，會造成資金和材料的浪費。所以，提供的支護強度要與維持巷道穩(wěn)定所需要的強度相匹配，這樣才能獲得最佳的有效性。②支護參數(shù)指標：該指標主要評價實際支護參數(shù)是否能夠滿足理論支護強度的需要，比如，對于采用錨桿支護而言，錨桿支護的參數(shù)就包括支護密度、錨桿長度以及直徑等。③支護材料指標：該指標對煤礦巷道支護材料進行評價，支護材料的好壞直接影響著支護質量，比如對于錨桿支護而言，支護所用的混凝土是否達標就非常重要，好的混凝土可以提高巷道的穩(wěn)定性。
3.3施工指標
施工指標具體包括施工方法指標、施工工藝指標以及頂板面積指標，①施工方法指標：主要對掘進巷道時采用的方法進行評價。巷道掘進一般采用掘進機掘進或者炮采掘進，一般情況下，采用后者比前者對巷道的破壞程度小。②施工工藝指標：該指標對施工步驟以及參數(shù)安排的合理性和有效性進行評價。其主要考察是否符合安全技術規(guī)程、掘進進尺參數(shù)是否合理等內容。③頂板面積指標：該指標主要評價巷道連接和交叉處的頂板面積，這兩處的頂板最容易造成破壞，頂板面積越大，其被破壞的可能性就越高，所以，要盡可能的縮小這兩處的頂板面積，或者重點對其加強支護，只有這樣才能提高巷道的穩(wěn)定性。
參考文獻：
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