[发明专利]一种风氧化富水巷道局部失稳风险评估方法

说明书

本发明提供一种风氧化富水巷道局部失稳风险评估方法，通过随钻探测岩体强度指标及岩芯完整性指数方法、岩体水理性指标实验室测试方法、电镜扫描和X光衍射方法等，定量获得风氧化围岩强度衰减程度、完整性破坏程度、吸水渗透变异程度以及黏土类易膨胀矿物颗粒含量比率，风氧化富水岩体变异程度评估指标；然后实测风氧化富水百米巷道顶板离层量，实测风氧化富水百米巷道失效锚杆数量，对风氧化富水巷道离层突变致灾临界节点、失效锚杆数量、围岩塑性区扩展度等局部失稳风险主控因素进行定量与定性评估，获得风氧化富水巷道局部失稳风险评估指标，提高了特殊地质变异体及复杂水文条件下煤矿巷道局部失稳风险评估的科学性和可靠性。

技术领域

本发明涉及风氧化富水巷道领域，尤其涉及一种风氧化富水巷道局部失稳风险评估方法。

背景技术

风化破碎富水区域巷道是处于岩性变异、高水压地质环境，软弱破碎，具有整体不良工程地质性质的变异地质体。风氧化富水巷道的特殊地质变异体及复杂水文条件下煤矿巷道局部容易造成失稳，现有技术中，无法针对特殊地质变异体及复杂水文条件下煤矿巷道局部失稳风险进行评估，致使风氧化富水巷道掘进施工具有较大的风险。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种风氧化富水巷道局部失稳风险评估方法，局部失稳风险评估方法包括：

步骤1：确定煤矿常规岩体单轴抗压强度值P_常规、煤矿常规岩体完整性指标RQD_常规值、煤矿常规岩体水理性指标值，吸水率λ_常规、渗透系数η_常规，煤矿常规岩体黏土类易膨胀矿物颗粒含量ω_常规；

步骤2：采用随钻探测岩体强度方法，获取风氧化岩体单轴抗压强度值P_风氧化，对比风氧化岩体单轴抗压强度值P_风氧化和煤矿常规该类岩体单轴抗压强度值P_常规；计算风氧化岩体强度衰减率P′，即：风氧化岩体单轴抗压强度的衰减值与煤矿常规该类岩体单轴抗压强度的比值，计算公式为：

步骤3：采用岩体完整性指标现场打钻取岩芯方法，获取风氧化岩体完整性指标RQD_风氧化，对比风氧化岩体完整性指标RQD_风氧化和煤矿常规该类岩体完整性指标RQD_常规；计算风氧化岩体完整性变异系数RQD′；即：风氧化岩体完整性指标降低值与煤矿常规该类岩体完整性指标的比值，计算公式为：

步骤4：采用岩体水理性指标实验室测试方法，获取风氧化岩体吸水率λ_风氧化、渗透系数η_风氧化，对比风氧化岩体吸水率λ_风氧化、渗透系数η_风氧化和煤矿常规该类岩体吸水率λ_常规、渗透系数η_常规，计算风氧化岩体吸水率变异系数λ′、渗透系数变异系数η′；

步骤5：采用电镜扫描和X光衍射方法，获取风氧化岩体黏土类矿物颗粒含量指标ω_风氧化，对比风氧化岩体黏土类矿物颗粒含量指标ω_风氧化和煤矿常规该类岩体黏土类矿物颗粒含量指标ω_常规；计算风氧化岩体黏土类矿物颗粒含量变异系数ω′；

步骤6：依据风氧化岩体强度衰减率、完整性变异系数、吸水率变异系数、渗透系数变异系数、黏土类矿物颗粒含量变异系数对风氧化富水岩体变异程度进行定量评估，将风氧化程度划分为5类，即：未风氧化、微风氧化、弱风氧化、中等风氧化和强风氧化。

优选地，步骤6之后还包括：