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煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)體系設(shè)計研究論文
摘要：本文主要對煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)體系設(shè)計問題進(jìn)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(biāo)設(shè)計的方法，最后從四個方面對煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)進(jìn)行了具體的設(shè)計。
關(guān)鍵詞：煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)
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(fēng)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(jìn)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(jìn)行逐步排查，找出其中的潛在危險，并對這些潛在危險進(jìn)行分析；其次，要根據(jù)分析的結(jié)果，對不同的潛在危險進(jìn)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(jié)果對相應(yīng)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(yù)定目標(biāo)順利運行。對于煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言，煤炭生產(chǎn)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(chǎn)安全的各項子項目進(jìn)行安全評價就顯得尤為重要。
1.2我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)安全評價的發(fā)展沿革
我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)的安全評價工作經(jīng)歷了從無到有、從小到大的過程，早在上個世紀(jì)八十年代，煤炭工業(yè)部就制訂了《礦井通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查評定辦法》以及《生產(chǎn)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》，前者作為安全生產(chǎn)監(jiān)管部門進(jìn)行煤礦礦井通風(fēng)安全檢查時的安全標(biāo)準(zhǔn)被廣泛應(yīng)用，后者也作為煤炭行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)真執(zhí)行。在1994年，相關(guān)部門對《生產(chǎn)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行了修訂，使其得到了進(jìn)一步完善，修訂后的內(nèi)容涵蓋了開采、通風(fēng)、運輸、瓦斯以及掘進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。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(shù)的研究還比較薄弱。
2煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)設(shè)計方法
2.1評價指標(biāo)設(shè)計的原則
評價指標(biāo)設(shè)計要堅持全面性、系統(tǒng)性和科學(xué)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(biāo)的考察范圍時，要盡可能的把各個方面的影響指標(biāo)都要考察在內(nèi)。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(biāo)能夠在全面性的基礎(chǔ)上抓住影響煤礦巷道穩(wěn)定性的主要因素，另外評價指標(biāo)不僅要能夠準(zhǔn)確反映出因素與指標(biāo)之間的關(guān)系，而且要能夠反映出因素之間的關(guān)系，這樣才能夠提高評價的可信度；最后是科學(xué)性，科學(xué)性要求評價指標(biāo)要堅持科學(xué)、客觀的原則，盡最大努力讓評價指標(biāo)反映客觀實際和事物的本質(zhì)。所設(shè)計的評價指標(biāo)，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(dǎo)時的信息失真，對于無法量化的指標(biāo)，可以采用定性評價，并把評價結(jié)果等級化，這樣才能使評價結(jié)果更為真實、有效。
2.2煤礦巷道穩(wěn)定性指標(biāo)設(shè)計方法
評級指標(biāo)設(shè)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(jìn)行聚類整理，最后把聚類項目歸納為具體的指標(biāo)。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(biāo)按照特定的大類劃分為若干個子目標(biāo)，然后再把子目標(biāo)根據(jù)具體影響因素的不同分解成子子目標(biāo)，最后把這些子子目標(biāo)再用指標(biāo)具體的表達(dá)出來。煤礦巷道是一個復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)，巷道的穩(wěn)定性不僅與環(huán)境有關(guān)，還和人與機(jī)械關(guān)系密切，所以，巷道的潛在危險可以說是環(huán)境、人和機(jī)械共同作用的結(jié)果。對于這樣一個復(fù)雜的系統(tǒng)，采用分析法更有利于評價指標(biāo)的設(shè)計。
3煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)體系設(shè)計
本文采用分析法，首先把煤礦巷道穩(wěn)定性指標(biāo)分解為三個大類：地質(zhì)條件指標(biāo)、支護(hù)指標(biāo)以及施工指標(biāo)，然后再進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，最終形成完整的評價指標(biāo)體系。
3.1地質(zhì)條件指標(biāo)
地質(zhì)條件指標(biāo)具體包括巖體結(jié)構(gòu)、圍巖巖性以及地下水影響三個指標(biāo)。①巖體結(jié)構(gòu)指標(biāo)：該指標(biāo)主要對煤礦巷道圍巖的分布情況進(jìn)行評價，對于層狀結(jié)構(gòu)的巖石而言，其層理面構(gòu)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(qiáng)度小、層理面間距小的特點，所以其更容易冒頂，對于強(qiáng)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(biāo)：該指標(biāo)主要對圍巖本身的固有性質(zhì)進(jìn)行評價。圍巖的力學(xué)性質(zhì)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(xué)性質(zhì)與圍巖的巖性有著密切的關(guān)系。對于低強(qiáng)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(dāng)媒體開采出來以后，這些圍巖巖石就無法進(jìn)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(biāo)：該指標(biāo)主要對周圍地下水的情況進(jìn)行評價，地下水對圍巖巖體的強(qiáng)度影響很大，在地下水的侵蝕下，圍巖巖體的強(qiáng)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(dǎo)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(jìn)了裂隙進(jìn)一步變形；第三，地下水的水楔作用會讓巖石裂隙內(nèi)產(chǎn)生張力作用，增大巖石裂隙；第四，地下水還可以導(dǎo)致巖石的體積膨脹，最終促使也是崩解。
3.2支護(hù)指標(biāo)
支護(hù)指標(biāo)具體包括支護(hù)方式、支護(hù)參數(shù)以及支付材料三個指標(biāo)，①支護(hù)方式指標(biāo)：該指標(biāo)主要對支付方式選擇的有效性進(jìn)行評價，支護(hù)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(hù)、金屬支架支護(hù)、木支護(hù)、混凝土或噴射混凝土支護(hù)等，支付方式的選擇并不是強(qiáng)度越高越好，一般而言，支護(hù)強(qiáng)度越高，所需要的支護(hù)成本就越高，會造成資金和材料的浪費。所以，提供的支護(hù)強(qiáng)度要與維持巷道穩(wěn)定所需要的強(qiáng)度相匹配，這樣才能獲得最佳的有效性。②支護(hù)參數(shù)指標(biāo)：該指標(biāo)主要評價實際支護(hù)參數(shù)是否能夠滿足理論支護(hù)強(qiáng)度的需要，比如，對于采用錨桿支護(hù)而言，錨桿支護(hù)的參數(shù)就包括支護(hù)密度、錨桿長度以及直徑等。③支護(hù)材料指標(biāo)：該指標(biāo)對煤礦巷道支護(hù)材料進(jìn)行評價，支護(hù)材料的好壞直接影響著支護(hù)質(zhì)量，比如對于錨桿支護(hù)而言，支護(hù)所用的混凝土是否達(dá)標(biāo)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(biāo)
施工指標(biāo)具體包括施工方法指標(biāo)、施工工藝指標(biāo)以及頂板面積指標(biāo)，①施工方法指標(biāo)：主要對掘進(jìn)巷道時采用的方法進(jìn)行評價。巷道掘進(jìn)一般采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)或者炮采掘進(jìn)，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(biāo)：該指標(biāo)對施工步驟以及參數(shù)安排的合理性和有效性進(jìn)行評價。其主要考察是否符合安全技術(shù)規(guī)程、掘進(jìn)進(jìn)尺參數(shù)是否合理等內(nèi)容。③頂板面積指標(biāo)：該指標(biāo)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(qiáng)支護(hù)，只有這樣才能提高巷道的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)：
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【煤礦巷道穩(wěn)定性評價指標(biāo)體系設(shè)計研究論文】相關(guān)文章：
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