任楼矿5-7煤层段岩体工程地质力学特征及其稳定性评价

摘要

本论文针对任楼煤矿在开采72煤过程中巷道破坏严重的情况，应用沉积岩石学、岩石力学、构造地质学、工程地质学和模糊数学等理论和方法，系统地研究了任楼煤矿51-72煤层段的岩石组成、岩性分区、岩体构造特征、岩石物理力学特征、岩石质量、岩组类型等，探讨了煤层段工程地质力学特征对煤层段岩体稳定性的影响。结合研究区的实际情况，确定了煤层段岩体稳定性的评价指标即断裂分维值、单轴抗压强度值、平面变形系数和岩性组合值，利用“双权重”方法确定了各影响因素的权重，采用灰色模糊综合评价的方法，评价了51-72煤层段的岩体稳定程度。评价结果为任楼煤矿的巷道布置、支护形式选择、顶板管理提供了依据，为减少设计的盲目性、降低成本打下良好的基础。主要结论：51-72煤层段岩性以粉砂-泥岩区和泥岩区为主，它们大约占到85％；51-72煤层段岩体结构以碎裂和块裂为主，褶皱变形程度以中等发育和较发育为主；51-72煤层段岩石总体RQD值在75％以下，岩石质量-般的占大部分。51-72煤层段，大部分为泥岩页岩岩组，这种类型的岩体，稳定性较差；加权单向抗压强度值大部分在30MPa～60 MPa之间，中等强度的占大部分；把断裂分维值和褶皱平面变形系数作为模糊综合评价的因素，为煤层段岩体稳定性定量评价提供了新思路；51-72煤层段岩体在研究区中，极不稳定区和不稳定区占65％，较稳定区的占25％，稳定区占10％。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1 绪论

1.1 选题依据和背景

1.2 国内外研究动态

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.4 论文工作概况与工作量

2 任楼井田地质概况

2.1 交通位置

2.2 煤系地层特征

2.3 任楼井田构造概述

2.4 井田含、隔水层特征

3 任楼矿51-72 煤层段岩体工程地质力学特征

3.151-72 煤层段岩石学特征

3.1.151-72 煤层段岩体厚度变化特征和岩性特征

3.1.251-72 煤层段岩体岩性分区

3.1.372 煤顶板岩层组合特征

3.251-72 煤层段地质构造特征

3.2.1 褶曲发育规律及其对稳定性影响

3.2.2 断裂发育规律及其对稳定性影响

3.351-72 煤层段岩石质量评价

3.3.1 概述

3.3.2 RQD分类法

3.3.351-72 煤层段岩石质量评价

3.451-72 煤层段岩体的岩石力学特征

3.4.151-72 煤层段岩体变形与强度特性分析

3.4.251-72 煤层段岩石力学性质影响因素分析

3.4.351-72 煤层段岩石力学参数空间变化规律

3.551-72 煤层段岩体工程地质岩组划分

3.5.1 概述

3.5.2 任楼煤矿51-72 煤层段岩组划分

4 任楼煤矿51-72 煤层段岩体稳定性定量评价

4.1 煤层段稳定程度定量评价基本理论与方法

4.1.1 地质依据

4.1.2 评价指标的确定

4.1.3 评价指标统计方法

4.1.4 评价指标权重的确定

4.1.5 评语集的确定

4.1.6 灰色模糊综合评价方法

4.2 任楼煤矿51-72 煤层段岩体稳定程度单因素评价

4.2.1 断裂发育程度

4.2.2 岩石单向抗压强度

4.2.3 褶皱变形程度

4.2.4 煤层段岩体沉积分区

4.3 任楼煤矿51-72 煤层段岩体稳定性灰色模糊综合评价

4.3.1 评价步骤

4.3.2 计算过程示意

4.3.3 灰色模糊综合评价

4.3.4 评价结果分析

4.4 事故预防及治理措施

5 结论

5.1 结论

5.2 存在的问题与不足

参考文献

附录A

致谢

作者简介