构建近距离煤层顶板稳定性分类模型与分区图

本文主要探讨了近距离煤层巷道顶板稳定性分类的方法和过程。在当今的煤炭开采行业中，近距离开采的煤层由于其特殊的地质条件，顶板稳定性评估显得尤为重要，因为它直接影响着巷道的安全性和开采效率。作者郝彬彬和王春红针对这一问题进行了深入研究。 首先，研究者构建了一种"散体—块体"力学模型，这是一种将顶板岩层的复杂结构视为由散体（颗粒状或非连续部分）和块体（连续且坚固的部分）组成的模型。这种模型有助于理解在近距离开采时，岩层如何因应力分布不均、断裂和破碎等现象导致顶板的动态行为。通过分析这个模型，他们揭示了顶板围岩的破坏机制，包括岩层的强度、结构、支撑条件以及开采活动对周围岩石的影响。 接着，他们采用了层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），这是一种多准则决策分析工具，用来量化和比较影响顶板稳定性不同因素的重要性。这些因素可能包括地质构造、煤层厚度、瓦斯压力、地下水位、巷道支护方式等。通过AHP，研究者能够赋予每个因素一个权重，从而形成一个综合评价体系，用于指导实际操作中的顶板稳定性分类。 在完成权重分析后，研究人员将顶板划分为三个等级或类别，这可能是基于其稳定性的高低，比如低风险、中风险和高风险。这样的分类有助于矿工和工程师制定相应的开采策略和安全措施，确保在面临不同稳定性级别的顶板时采取适当的应对措施。 最后，通过对各个钻孔的顶板稳定性数据进行计算，他们绘制出了详细的煤层顶板稳定性分区图。这张图直观地展示了不同区域的顶板稳定性状态，为矿井的设计、施工和管理提供了重要的参考依据。 总结来说，这篇论文的核心内容是提出了一种系统的方法，从理论模型构建到实际应用，旨在提高近距离煤层巷道顶板的稳定性评估精度，保障煤矿开采过程的安全与高效。通过这种方法，可以有效地预测和控制顶板事故的发生，为煤炭工业的发展提供了科学依据。