[发明专利]一种工作面综合稳定性及围岩支护情况动态评估方法

说明书

本发明公开了一种工作面综合稳定性及围岩支护情况动态评估方法，包括以下步骤：S1、获取影响工作面评价的四项状态指标；S2、通过四项状态指标搭建顶板稳定性评价体系，顶板稳定性评价体系包括七项顶板稳定性评价指标；S3、通过熵值法计算得到顶板稳定性价值得分；S4、搭建工作面支护强度评价体系，工作面支护强度评价体系包括四项支护质量评价指标；S5、通过熵值法计算得到支护质量价值得分；S6、通过顶板稳定性价值得分分析确定工作面综合稳定评级；通过支护质量价值得分分析确定进行围岩支护质量评级。

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，尤其涉及一种工作面综合稳定性及围岩支护情况动态评估方法。

背景技术

目前现有的煤矿工作面顶板稳定性评价通常仅仅基于巷道揭露的基本顶岩层发育状态进行评价，或者仅仅对送样岩层进行状态评价，其存在较大的片面性；同时现有的煤矿工作面稳定性评估方法仅仅考虑围岩状态，并没有对工作面临近采空区状态、支架实时承载状态、工作面周期来压等要素进行关联，从而导致其评估结果存在较大的局限性，其评估准确率较低。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种提高评估准确性的工作面综合稳定性及围岩支护情况动态评估方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种工作面综合稳定性及围岩支护情况动态评估方法，包括以下步骤：

S1、获取影响工作面评价的顶板岩层状态指标、相邻采空区应力影响状态指标、基本顶稳定性状态指标、直接顶稳定性状态指标；

S2、通过顶板岩层状态指标、相邻采空区应力影响状态指标、基本顶稳定性状态指标、直接顶稳定性状态指标搭建顶板稳定性评价体系，顶板稳定性评价体系包括七项顶板稳定性评价指标，其分别为：岩体完整性系数、岩体节理间隙、岩体层理间隙、工作面见方状态、工作面来压动载系数、顶板破碎率、顶板破碎系数；

S3、通过熵值法计算得到顶板稳定性价值得分；

S4、搭建工作面支护强度评价体系，工作面支护强度评价体系包括四项支护质量评价指标，其分别为：顶板稳定性价值得分、工作面支架压力实时达标率、支架安全阀实时开启率、支架阻力富余量；

S5、通过熵值法计算得到支护质量价值得分；

S6、通过顶板稳定性价值得分分析确定工作面综合稳定评级；通过支护质量价值得分分析确定进行围岩支护质量评级。

进一步的，所述步骤S2中，岩体完整性系数＝(岩体纵波速度/实验室下岩石纵波速度)²。

进一步的，所述步骤S2中，求取岩体节理间隙时，首先在选定工作面区域进行打孔，然后利用钻孔窥视仪获取岩体钻孔图像，之后通过观察岩体钻孔图像得到岩体节理间隙。

进一步的，所述步骤S2中，求取岩体层理间隙时，首先用钻孔窥视仪获取岩体钻孔图像，然后根据岩体钻孔图像中岩体的颜色、形状、粒度判断各岩体层面位置，最后根据岩体层面的单层厚度确定岩层层理间隙。

进一步的，所述步骤S2中，工作面见方状态为：工作面未见方则输出0，工作面首次见方则输出1，工作面多次见方或工作面采空区见方则输出2。

进一步的，所述步骤S2中，工作面来压动载系数＝支架压力均值/近10天工作面全部支架压力均值。

进一步的，所述步骤S2中，顶板破碎率＝e/J；顶板破碎系数α₁＝P₁/P₂；其中，e为顶板破碎区支架数；J为工作面总支架数；P₁为e台支架的支撑压力均值；P₂为工作面全部支架的支撑压力均值。

进一步的，所述步骤S3中，通过熵值法计算得到顶板稳定性价值得分包括以下步骤：