一种地下开采采场围岩稳定性分级方法技术

本发明专利技术涉及一种地下开采采场围岩稳定性分级方法，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种地下开采采场围岩稳定性分级方法


[0001]本专利技术涉及地下开采采场围岩
，尤其涉及一种地下开采采场围岩稳定性分级方法。

技术介绍

[0002]国内外现阶段普遍采用的围岩稳定性评价方法为RMR法，而该评价方法中，未考虑地应力、爆破扰动对围岩稳定性的影响，同时，在确定评价指标岩石抗压强度、岩石RQD、节理间距3个指标的评分值时，均采用跳跃式的评分方法，该方法虽然简单，但会造成分值的“突变”。当室内岩石单轴抗压强度为251MPa时，按RMR法，其分值为15；当单轴抗压强度为249MPa时，其分值为12。但实质上两种岩石的抗压强度并无大差别，两权值却相差3分。再如当单轴抗压强度为249MPa时，其分值为12，但当单轴抗压强度为101MPa时，其评分值也为12分，因此，目前方法无法实现客观、准确分级。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种客观、准确的地下开采采场围岩稳定性分级方法。
[0004]为解决上述问题，本专利技术所述的一种地下开采采场围岩稳定性分级方法，包括以下步骤：
⑴
确定预评价地下开采采场围岩的9个评价指标的评分值；所述9个评价指标依次为：岩石抗压强度R1、岩石RQD指标R2、节理间距R3、节理状态R4、地下水状态R5、节理方向对采场影响的修正参数R6、地应力修正参数R7、爆破震动影响系数指标R8、岩体暴露面积R9；其中：R1~R7为采场围岩岩体质量评价指标，记为Q1，Q1的评分值为：Q1=R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7；R8为爆破振动指标，记为Q2，Q2的评分值为：Q2=R8；R9为岩体暴露面积指标，记为Q3，Q3的评分值为：Q3=R9；
⑵
分别计算Q1、Q2、Q3；
⑶
通过AHP法，计算得出Q1、Q2、Q3的权重W1、W2、W3；
⑷
总评分值记为Q，则Q的计算公式为：Q=W1Q1+W2Q2+W3Q3；
⑸
根据计算得出的总评分值Q，对照采场岩体稳定性分级表，即可确定预评价地下开采采场的围岩稳定性等级。
[0005]所述步骤
⑴
中岩石抗压强度R1是指通过岩芯取样，测得岩石的单轴抗压强度σ
ucs
，并根据表1确定其评分值；表1 单轴抗压强度σ
ucs
细化修正表按计算即得。
[0006]所述步骤
⑴
中岩石RQD指标R2是指根据表2的RQD细化修正表确定其评分值，并按
计算即得；表2 RQD细化修正表。
[0007]所述步骤
⑴
中节理间距R3是指根据表3的Jv修正细化表确定其评分值，并按计算即得；表3 Jv修正细化表。
[0008]所述步骤
⑴
中节理状态R4是指根据表4的结构面长度、张开度、粗糙程度、填充物情况和分化程度的5个子项评分的总和来确定；表4 R4的评分确定表。
[0009]所述步骤
⑴
中地下水状态R5是根据表5的情况确定；表5 R5的评分确定表。
[0010]所述步骤
⑴
中节理方向对采场影响的修正参数R6是根据表6的情况确定；表6 R6的评分确定表
。
[0011]所述步骤
⑴
中地应力修正参数R7是根据表7~8的情况确定，且；表7地应力影响修正系数表8考虑地应力影响对岩体质量评分值的修正。
[0012]所述步骤
⑴
中爆破震动影响系数指标R8是根据表10的情况确定，且R8＝-38.0952η+6.667，式中η为爆破震动影响系数；表10 爆破震动影响系数η对岩体质量评分修正。
[0013]所述步骤
⑴
中岩体暴露面积R9是根据表11的情况确定；表11 采场暴露面积评分值。
[0014]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术在现有RMR法的基础上，考虑了地应力、爆破振动和采场暴露面积对采场围岩稳定性的影响。同时，在确定岩石抗压强度、岩石RQD、节理间距3个指标的评分值时，通过对其进行细化修正，使指标的评价边界值由一范围值转变成一个具体点值，从而消除了原评价标准的模糊性。为了进一步避免评分值发生突变，即通过连续评分的方式对岩体抗压强度进行评价，采用多项式拟合回归方法，得到评价指标与其评分值之间的连续性方程。因此，采用本专利技术可以使评价结果更加客观、准确，反映真实情况。
具体实施方式
[0015]一种地下开采采场围岩稳定性分级方法，包括以下步骤：
⑴
确定预评价地下开采采场围岩的9个评价指标的评分值；9个评价指标依次为：岩石
抗压强度R1、岩石RQD指标R2、节理间距R3、节理状态R4、地下水状态R5、节理方向对采场影响的修正参数R6、地应力修正参数R7、爆破震动影响系数指标R8、岩体暴露面积R9。
[0016]具体过程如下：
①
岩石抗压强度R1是指通过岩芯取样，测得岩石的单轴抗压强度σ
ucs
，并根据表1确定其评分值。
[0017]首先在RMR法的基础上，建立单轴抗压强度细化修正表，RMR中，RMR分类的R1项是根据抗压强度(或点荷载强度指标)对岩体进行评分，把岩体的抗压强度(MPa)分为<l、1~5、5~25、25~50、50~100、100~250、>250七个区间，对每个区间给予不同的评分值。这种“跳跃式”评分方法虽然简单，但会造成分值的“突变”。当室内岩石单轴抗压强度σ
ucs
=251MPa时，按RMR法分类指标及其评分值表3-2，其分值R1=15；当σ
ucs
＝249MPa时，其分值R1=12。但实质上两种岩石的抗压强度并无大差别，两权值却相差3分。再如σ
ucs
＝249MPa和σ
ucs
＝101MPa，按表3-2的评分值，两者得分均为12，这显然不合理。
[0018]表3-2 RMR法分类指标及其评分值
因此，通过对岩体抗压强度和评分值进行分析，对其进行细化修正，使指标的评价边界值由一范围值转变成一个具体点值，从而消除了原评价标准的模糊性。为了进一步避免RMR评分值发生突变，即通过连续评分的方式对岩体抗压强度进行评价，细化修正表见表1。
[0019]表1 单轴抗压强度σ
ucs
细化修正表根据细化修正表，采用多项式拟合回归方法，得到评价指标与其评分值之间的连续性方程，其函数关系为。。
[0020]②
岩石RQD指标R2：传统RMR分类对于RQD同样采取的是“跳跃式”的评分方式，即把RQD分为5个区间，对每个区间给予不同的权值，故对其进行修正，采用连续的评分方式将RQD指标和评分值联系起来，见表2。
[0021]表2 RQD细化修正表。
[0022]根据RQD细化修正表，采用多项式拟合，得到RQD评价指标与其评分值之间的连续性方程，其函数关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下开采采场围岩稳定性分级方法，包括以下步骤：
⑴
确定预评价地下开采采场围岩的9个评价指标的评分值；所述9个评价指标依次为：岩石抗压强度R1、岩石RQD指标R2、节理间距R3、节理状态R4、地下水状态R5、节理方向对采场影响的修正参数R6、地应力修正参数R7、爆破震动影响系数指标R8、岩体暴露面积R9；其中：R1~R7为采场围岩岩体质量评价指标，记为Q1，Q1的评分值为：Q1=R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7；R8为爆破振动指标，记为Q2，Q2的评分值为：Q2=R8；R9为岩体暴露面积指标，记为Q3，Q3的评分值为：Q3=R9；
⑵
分别计算Q1、Q2、Q3；
⑶
通过AHP法，计算得出Q1、Q2、Q3的权重W1、W2、W3；
⑷
总评分值记为Q，则Q的计算公式为：Q=W1Q1+W2Q2+W3Q3；
⑸
根据计算得出的总评分值Q，对照采场岩体稳定性分级表，即可确定预评价地下开采采场的围岩稳定性等级。2.如权利要求1所述的一种地下开采采场围岩稳定性分级方法，其特征在于：所述步骤
⑴
中岩石抗压强度R1是指通过岩芯取样，测得岩石的单轴抗压强度σ
ucs
，并根据表1确定其评分值；表1 单轴抗压强度σ
ucs
细化修正表按计算即得。3.如权利要求1所述的一种地下开采采场围岩稳定性分级方法，其特征在于：所述步骤
⑴
中岩石RQD指标R2是指根据表2的RQD细化修正表确定其评分值，并按计算即得；表2 RQD细化修正表。4.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨洁，赵海军，王同敏，杨扬，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：