摘要：掌握深部矿区围岩力学参数是矿井巷道设计、布置、煤层气抽采的必要条件。以深部矿区某矿为地质条件,现场测试了全矿区自13-1煤顶板到1煤底板共计8层地层的围岩力学参数,研究了围岩力学参数反演计算模型,设计了围岩力学参数反演流程。针对岩石强度、地应力等巷道变形影响因素,具体地分析了不同因素对巷道变形的影响,得出抗拉强度对巷道变形的影响最大的结论。根据地质条件和巷道设计,分别对东区北翼11-2轨道大巷和11-2回风大巷进行反演,将变形量反演值与变形量实测值进行对比分析,实测值与反演值基本保持一致,误差在10%以内,说明围岩力学参数反演值具有很高的可靠度。

摘要：基于钻孔触探法原理,开发出小孔径井下煤岩体强度测定装置。在实验室对34个煤岩样品进行试验:在煤岩块上钻取标准试件,测量单轴抗压强度;在留下的钻孔中,用煤岩体强度测定装置测定探针临界载荷,分析探针破坏钻孔壁煤岩的形态;然后确定煤岩块单轴抗压强度与探针临界载荷的关系。试验表明,探针破坏钻孔壁煤岩的形状、深度及范围与煤岩性质密切相关。煤岩体强度越高,破坏范围、侵入深度越小,破坏形状越规则。结合井下实测数据,回归得出描述探针临界载荷与煤岩体单轴抗压强度关系的公式。同时,分析临界载荷的离散性及控制措施,讨论结构面对煤岩体强度的影响及测试分析方法,并在典型的深部矿区——新汶矿区进行井下原位测试。新汶矿区巷道顶板不同岩性的岩层强度相差很大,不同矿井的岩层强度也存在明显差别。煤层强度由于煤帮出现破碎区、煤层性质不均匀、煤层结构面分布不均匀等原因变化较大,出现明显的波动。基于井下煤岩体强度实测数据的巷道支护设计,符合井下环境中的煤岩体条件,设计的合理性与可靠性显著提高,巷道围岩稳定性与支护状况得到明显改善。最后分析钻孔触探法存在的问题,并提出改进建议。