黄玉川煤矿4煤顶板工程地质特征及稳定性评价

黄玉川煤矿4煤顶板工程地质特征及稳定性评价煤层顶板稳定性是影响煤矿安全生产的主要因素之一。

黄玉川煤矿位于准格尔煤田中西部,4煤开采过程中遇到了严重的顶板问题,因此急需对黄玉川煤矿4煤顶板工程地质特征进行有针对性的分析研究,采用适宜的方法对顶板进行定量评价,为顶板管理提供理论依据。

基于顶板沉积环境分析,研究了不同沉积环境下顶板的沉积学特征及其工程性质。

系统的分析了煤层顶板结构面分布特征,采用分形理论对岩体结构进行了定量评价。

以实验室岩石力学实验数据为基础,研究了沉积、构造作用对岩石强度及完整程度的影响,并分析了其空间展布特征。

通过理论分析、数值模拟分析,结合4煤顶板工程地质特征,对煤层顶板稳定性影响因素进行了深入研究,并选取了合理的评价指标及标准,以此为基础进行了单因素稳定性分区。

运用层次分析法及专家评判系统,运用MTALAB软件对各指标权重进行了求解。

分析了传统APH-模糊综合评价模型在顶板稳定性评价中的缺陷,并对其进行了改进,利用mathematics软件图像识别功能对顶板稳定性进行了综合评价。

将顶板分为极不稳定、不稳定、较稳定和稳定四类:稳定类占33%,主要分布于研究区北部及东部;较稳定类占27%,多出现在顶板砂岩由厚变薄的过渡区域;不稳定类占24.3%,多沿断层带分布;极不稳定类占15.7%,主要分布在西南部、中部泛滥平原沉积且构造复杂区域。

结合矿井生产对评价结果进行了验证,评价结果能够反映顶板实际情况,并给出了相应的顶板管理方法;评价模型简捷准确,在工程综合评价应用中具有推广价值。