礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程一、概述

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程是礦山工程中用于評估圍巖穩(wěn)定性、指導(dǎo)支護設(shè)計和施工的重要技術(shù)文件。本規(guī)程旨在通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，對礦山圍巖的穩(wěn)定性進行科學(xué)評定，確保礦山安全生產(chǎn)和長期穩(wěn)定運行。本規(guī)程適用于各類礦山（如煤礦、金屬礦、非金屬礦等）的圍巖穩(wěn)定性評定工作。

二、評定原理與方法

（一）評定基本原理

1.圍巖穩(wěn)定性評定基于地質(zhì)力學(xué)原理，綜合考慮圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、應(yīng)力狀態(tài)、支護條件等因素。

2.評定方法分為定性分析、定量分析和綜合評定三個階段，確保評定結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

（二）評定方法分類

1.定性分析法

(1)地質(zhì)構(gòu)造分析法：通過分析圍巖的節(jié)理、裂隙、斷層等地質(zhì)構(gòu)造特征，判斷其穩(wěn)定性。

(2)工程地質(zhì)類比法：參考類似礦山的圍巖穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗性評定。

2.定量分析法

(1)圍巖強度指標(biāo)法：計算圍巖的單軸抗壓強度、彈性模量等力學(xué)參數(shù)，評估其承載能力。

(2)應(yīng)力分析法：通過數(shù)值模擬或理論計算，分析圍巖的應(yīng)力分布和變形情況。

3.綜合評定法

(1)綜合評分法：將定性分析和定量分析結(jié)果進行加權(quán)匯總，得出綜合評分。

(2)臨界狀態(tài)法：判斷圍巖是否達到失穩(wěn)臨界狀態(tài)，提出安全預(yù)警。

三、評定步驟與指標(biāo)

（一）評定步驟

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集

(1)收集圍巖的地質(zhì)資料，包括巖性、節(jié)理密度、裂隙發(fā)育程度等。

(2)收集礦山開采參數(shù)，如開采深度、巷道斷面尺寸、支護類型等。

2.現(xiàn)場勘察與測試

(1)進行地質(zhì)素描，記錄圍巖的構(gòu)造特征。

(2)開展原位測試，如聲波測試、鉆孔壓力測試等，獲取圍巖力學(xué)參數(shù)。

3.數(shù)據(jù)分析與評定

(1)對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)。

(2)結(jié)合評定方法，進行定性、定量和綜合評定。

4.評定結(jié)果輸出

(1)提出圍巖穩(wěn)定性等級（如穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、不穩(wěn)定）。

(2)給出支護建議和改進措施。

（二）評定指標(biāo)

1.地質(zhì)指標(biāo)

(1)節(jié)理密度：節(jié)理間距平均值（如10-50cm）。

(2)裂隙寬度：裂隙最大寬度（如0.1-2.0mm）。

(3)巖體完整性指數(shù)（RQD）：反映巖體完整性（如70-85）。

2.力學(xué)指標(biāo)

(1)單軸抗壓強度：圍巖抗壓強度值（如20-80MPa）。

(2)彈性模量：圍巖彈性模量值（如5-20GPa）。

(3)泊松比：圍巖泊松比值（如0.15-0.30）。

3.應(yīng)力指標(biāo)

(1)自重應(yīng)力：圍巖自重產(chǎn)生的應(yīng)力（如5-20MPa）。

(2)構(gòu)造應(yīng)力：地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的應(yīng)力（如10-50MPa）。

(3)巷道周邊應(yīng)力：巷道開挖引起的應(yīng)力集中系數(shù)（如1.2-3.0）。

四、支護設(shè)計與優(yōu)化

（一）支護設(shè)計原則

1.根據(jù)圍巖穩(wěn)定性等級，選擇合適的支護類型（如錨桿、噴射混凝土、鋼架等）。

2.支護設(shè)計應(yīng)考慮圍巖變形控制、應(yīng)力分布均勻性等因素。

（二）支護優(yōu)化措施

1.動態(tài)調(diào)整支護參數(shù)

(1)根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整錨桿長度、間距等參數(shù)。

(2)優(yōu)化支護材料，提高支護強度和耐久性。

2.支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化

(1)采用復(fù)合支護技術(shù)，如錨網(wǎng)噴+鋼架支護。

(2)設(shè)置預(yù)應(yīng)力支護，提高圍巖承載力。

五、監(jiān)測與維護

（一）監(jiān)測內(nèi)容

1.變形監(jiān)測：監(jiān)測巷道頂板、兩幫的位移量（如0.5-5mm/m）。

2.應(yīng)力監(jiān)測：監(jiān)測圍巖應(yīng)力變化（如5-30MPa）。

3.瓦斯監(jiān)測：監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋ㄈ?-10%）。

（二）維護措施

1.定期檢查支護結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)損壞及時修復(fù)。

2.根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整維護計劃，預(yù)防失穩(wěn)事故。

六、結(jié)論

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，科學(xué)評估圍巖穩(wěn)定性，為礦山支護設(shè)計和施工提供依據(jù)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件，靈活運用評定方法和指標(biāo)，確保礦山安全生產(chǎn)。

一、概述

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程是礦山工程中用于評估圍巖穩(wěn)定性、指導(dǎo)支護設(shè)計和施工的重要技術(shù)文件。本規(guī)程旨在通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，對礦山圍巖的穩(wěn)定性進行科學(xué)評定，確保礦山安全生產(chǎn)和長期穩(wěn)定運行。本規(guī)程適用于各類礦山（如煤礦、金屬礦、非金屬礦等）的圍巖穩(wěn)定性評定工作。圍巖的穩(wěn)定性直接關(guān)系到礦山巷道、采場、硐室等工程結(jié)構(gòu)的安全和可靠性，其準(zhǔn)確評定是礦山設(shè)計和施工的基礎(chǔ)。因此，建立一套科學(xué)、規(guī)范、可操作的圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程具有重要意義。

二、評定原理與方法

（一）評定基本原理

1.圍巖穩(wěn)定性評定基于地質(zhì)力學(xué)原理，綜合考慮圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、應(yīng)力狀態(tài)、支護條件等因素。圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)包括巖塊的強度、變形特性、耐久性等，這些性質(zhì)決定了圍巖自身的承載能力和變形能力。地質(zhì)構(gòu)造如節(jié)理、裂隙、斷層等的存在會降低圍巖的整體性，影響其穩(wěn)定性。應(yīng)力狀態(tài)包括自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力和采動應(yīng)力等，這些應(yīng)力作用下圍巖會發(fā)生變形甚至破壞。支護條件則是指對圍巖進行加固和保護的方式，合理的支護能夠有效提高圍巖的穩(wěn)定性。

2.評定方法分為定性分析、定量分析和綜合評定三個階段，確保評定結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。定性分析主要基于經(jīng)驗和直觀判斷，通過地質(zhì)素描、工程地質(zhì)類比等方法進行。定量分析則依賴于實驗數(shù)據(jù)、數(shù)值模擬等手段，對圍巖的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)力狀態(tài)進行精確計算。綜合評定是將定性分析和定量分析的結(jié)果進行有機融合，得出最終的圍巖穩(wěn)定性等級。

（二）評定方法分類

1.定性分析法

(1)地質(zhì)構(gòu)造分析法：通過分析圍巖的節(jié)理、裂隙、斷層等地質(zhì)構(gòu)造特征，判斷其穩(wěn)定性。具體步驟如下：

①收集地質(zhì)素描資料，繪制圍巖構(gòu)造圖；

②統(tǒng)計節(jié)理的密度、產(chǎn)狀、充填情況等參數(shù)；

③評估節(jié)理的發(fā)育程度對圍巖整體性的影響；

④判斷是否存在潛在的滑動面或分離體。

(2)工程地質(zhì)類比法：參考類似礦山的圍巖穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗性評定。具體步驟如下：

①收集類似礦山的圍巖穩(wěn)定性評定資料；

②對比分析相似條件下的圍巖穩(wěn)定性特征；

③借鑒類似礦山的支護經(jīng)驗和設(shè)計參數(shù)。

2.定量分析法

(1)圍巖強度指標(biāo)法：計算圍巖的單軸抗壓強度、彈性模量等力學(xué)參數(shù)，評估其承載能力。具體步驟如下：

①采集巖心樣品，進行室內(nèi)力學(xué)試驗；

②測定巖樣的單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比等參數(shù)；

③計算巖體的強度指標(biāo)，如完整性指數(shù)（RQD）、聲波速度等；

④評估圍巖的強度是否滿足工程要求。

(2)應(yīng)力分析法：通過數(shù)值模擬或理論計算，分析圍巖的應(yīng)力分布和變形情況。具體步驟如下：

①建立圍巖的幾何模型和力學(xué)模型；

②施加自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力和采動應(yīng)力等荷載；

③進行數(shù)值模擬或理論計算，得到圍巖的應(yīng)力分布圖和變形云圖；

④分析圍巖的應(yīng)力集中區(qū)域和變形趨勢。

3.綜合評定法

(1)綜合評分法：將定性分析和定量分析結(jié)果進行加權(quán)匯總，得出綜合評分。具體步驟如下：

①確定各評定指標(biāo)的權(quán)重；

②對各指標(biāo)進行評分；

③計算綜合評分；

④根據(jù)綜合評分確定圍巖穩(wěn)定性等級。

(2)臨界狀態(tài)法：判斷圍巖是否達到失穩(wěn)臨界狀態(tài)，提出安全預(yù)警。具體步驟如下：

①確定圍巖失穩(wěn)的臨界條件；

②計算圍巖當(dāng)前的應(yīng)力狀態(tài)和變形情況；

③判斷圍巖是否接近或達到失穩(wěn)臨界狀態(tài)；

④提出安全預(yù)警和應(yīng)急措施。

三、評定步驟與指標(biāo)

（一）評定步驟

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集

(1)收集圍巖的地質(zhì)資料，包括巖性、節(jié)理密度、裂隙發(fā)育程度等。具體內(nèi)容如下：

-巖性：記錄圍巖的巖石類型、風(fēng)化程度、層理、節(jié)理等特征；

-節(jié)理密度：測量節(jié)理的平均間距、密度等參數(shù)；

-裂隙發(fā)育程度：描述裂隙的寬度、充填情況等；

-地質(zhì)構(gòu)造：記錄斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造的位置、規(guī)模、性質(zhì)等。

(2)收集礦山開采參數(shù)，如開采深度、巷道斷面尺寸、支護類型等。具體內(nèi)容如下：

-開采深度：測量礦山開采的深度；

-巷道斷面尺寸：測量巷道的寬度、高度、形狀等；

-支護類型：記錄巷道支護的方式，如錨桿、噴射混凝土、鋼架等。

2.現(xiàn)場勘察與測試

(1)進行地質(zhì)素描，記錄圍巖的構(gòu)造特征。具體方法如下：

-使用地質(zhì)羅盤測量節(jié)理的產(chǎn)狀；

-繪制圍巖的構(gòu)造圖，標(biāo)注節(jié)理、裂隙、斷層等構(gòu)造特征；

-記錄節(jié)理的密度、寬度、充填情況等參數(shù)。

(2)開展原位測試，如聲波測試、鉆孔壓力測試等，獲取圍巖力學(xué)參數(shù)。具體方法如下：

-聲波測試：在圍巖中鉆孔，安裝聲波傳感器，測量聲波在圍巖中的傳播速度；

-鉆孔壓力測試：在鉆孔中安裝壓力傳感器，測量圍巖的應(yīng)力變化；

-其他測試方法：如地音測試、微震監(jiān)測等。

3.數(shù)據(jù)分析與評定

(1)對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)。具體方法如下：

-節(jié)理密度計算：統(tǒng)計節(jié)理的平均間距、密度等參數(shù)；

-巖體完整性指數(shù)計算：根據(jù)聲波速度等參數(shù)計算巖體的完整性指數(shù)；

-強度指標(biāo)計算：根據(jù)室內(nèi)力學(xué)試驗結(jié)果計算巖體的強度指標(biāo)；

-應(yīng)力指標(biāo)計算：根據(jù)數(shù)值模擬或理論計算結(jié)果計算圍巖的應(yīng)力指標(biāo)。

(2)結(jié)合評定方法，進行定性、定量和綜合評定。具體方法如下：

-定性分析：根據(jù)地質(zhì)素描和工程地質(zhì)類比結(jié)果，進行定性判斷；

-定量分析：根據(jù)計算得到的圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)，進行定量評估；

-綜合評定：將定性分析和定量分析結(jié)果進行加權(quán)匯總，得出綜合評分，確定圍巖穩(wěn)定性等級。

4.評定結(jié)果輸出

(1)提出圍巖穩(wěn)定性等級（如穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、不穩(wěn)定）。具體等級劃分如下：

-穩(wěn)定：圍巖強度高，變形小，穩(wěn)定性好；

-基本穩(wěn)定：圍巖強度中等，變形較小，穩(wěn)定性一般；

-不穩(wěn)定：圍巖強度低，變形大，穩(wěn)定性差。

(2)給出支護建議和改進措施。具體建議如下：

-支護類型：根據(jù)圍巖穩(wěn)定性等級，選擇合適的支護類型，如錨桿、噴射混凝土、鋼架等；

-支護參數(shù)：根據(jù)圍巖的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)力狀態(tài)，確定支護參數(shù)，如錨桿的長度、間距、強度等；

-改進措施：根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性問題，提出改進措施，如加強支護、進行預(yù)應(yīng)力加固等。

（二）評定指標(biāo)

1.地質(zhì)指標(biāo)

(1)節(jié)理密度：節(jié)理間距平均值（如10-50cm）。節(jié)理密度是衡量圍巖整體性的重要指標(biāo)，節(jié)理密度越高，圍巖的整體性越差，穩(wěn)定性越低。

(2)裂隙寬度：裂隙最大寬度（如0.1-2.0mm）。裂隙寬度越大，圍巖的強度越低，穩(wěn)定性越差。

(3)巖體完整性指數(shù)（RQD）：反映巖體完整性（如70-85）。RQD值越高，巖體完整性越好，穩(wěn)定性越高。

2.力學(xué)指標(biāo)

(1)單軸抗壓強度：圍巖抗壓強度值（如20-80MPa）。單軸抗壓強度是衡量圍巖強度的重要指標(biāo)，強度越高，穩(wěn)定性越好。

(2)彈性模量：圍巖彈性模量值（如5-20GPa）。彈性模量是衡量圍巖變形特性的重要指標(biāo)，模量越高，變形越小，穩(wěn)定性越好。

(3)泊松比：圍巖泊松比值（如0.15-0.30）。泊松比是衡量圍巖橫向變形特性的重要指標(biāo)，泊松比越小，橫向變形越小，穩(wěn)定性越好。

3.應(yīng)力指標(biāo)

(1)自重應(yīng)力：圍巖自重產(chǎn)生的應(yīng)力（如5-20MPa）。自重應(yīng)力是圍巖應(yīng)力的重要組成部分，自重應(yīng)力越大，圍巖的變形和破壞風(fēng)險越高。

(2)構(gòu)造應(yīng)力：地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的應(yīng)力（如10-50MPa）。構(gòu)造應(yīng)力是圍巖應(yīng)力的重要組成部分，構(gòu)造應(yīng)力越大，圍巖的變形和破壞風(fēng)險越高。

(3)巷道周邊應(yīng)力：巷道開挖引起的應(yīng)力集中系數(shù)（如1.2-3.0）。應(yīng)力集中系數(shù)越高，巷道周邊的應(yīng)力越大，穩(wěn)定性越差。

四、支護設(shè)計與優(yōu)化

（一）支護設(shè)計原則

1.根據(jù)圍巖穩(wěn)定性等級，選擇合適的支護類型（如錨桿、噴射混凝土、鋼架等）。具體選擇方法如下：

-穩(wěn)定圍巖：可采用簡單的支護措施，如錨桿、噴射混凝土等；

-基本穩(wěn)定圍巖：可采用復(fù)合支護措施，如錨桿+噴射混凝土+鋼架等；

-不穩(wěn)定圍巖：可采用加強支護措施，如預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索+鋼架+噴射混凝土等。

2.支護設(shè)計應(yīng)考慮圍巖變形控制、應(yīng)力分布均勻性等因素。具體考慮方法如下：

-變形控制：選擇具有較高變形能力的支護材料，如高強錨桿、柔性噴射混凝土等；

-應(yīng)力分布均勻性：采用合理的支護結(jié)構(gòu)，如錨桿+鋼架支護，以提高應(yīng)力分布的均勻性。

（二）支護優(yōu)化措施

1.動態(tài)調(diào)整支護參數(shù)

(1)根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整錨桿長度、間距等參數(shù)。具體調(diào)整方法如下：

-錨桿長度：根據(jù)圍巖的變形情況，適當(dāng)增加錨桿長度；

-錨桿間距：根據(jù)圍巖的應(yīng)力分布情況，適當(dāng)調(diào)整錨桿間距。

(2)優(yōu)化支護材料，提高支護強度和耐久性。具體優(yōu)化方法如下：

-選擇高強度、高韌性的支護材料，如高強鋼錨桿、高性能噴射混凝土等；

-采用新型支護材料，如纖維增強噴射混凝土、自進式錨桿等。

2.支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化

(1)采用復(fù)合支護技術(shù)，如錨網(wǎng)噴+鋼架支護。具體方法如下：

-錨網(wǎng)噴支護：在圍巖表面安裝錨桿和鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土形成復(fù)合支護結(jié)構(gòu)；

-鋼架支護：在巷道周邊安裝鋼架，與錨網(wǎng)噴支護形成復(fù)合支護結(jié)構(gòu)。

(2)設(shè)置預(yù)應(yīng)力支護，提高圍巖承載力。具體方法如下：

-預(yù)應(yīng)力錨桿：在錨桿中施加預(yù)應(yīng)力，提高錨桿的承載能力；

-預(yù)應(yīng)力錨索：在錨索中施加預(yù)應(yīng)力，提高錨索的承載能力。

五、監(jiān)測與維護

（一）監(jiān)測內(nèi)容

1.變形監(jiān)測：監(jiān)測巷道頂板、兩幫的位移量（如0.5-5mm/m）。具體監(jiān)測方法如下：

-頂板位移監(jiān)測：在巷道頂板安裝位移傳感器，監(jiān)測頂板的垂直位移；

-兩幫位移監(jiān)測：在巷道兩幫安裝位移傳感器，監(jiān)測兩幫的水平位移。

2.應(yīng)力監(jiān)測：監(jiān)測圍巖應(yīng)力變化（如5-30MPa）。具體監(jiān)測方法如下：

-應(yīng)力傳感器：在圍巖中安裝應(yīng)力傳感器，監(jiān)測圍巖的應(yīng)力變化；

-鉆孔壓力計：在鉆孔中安裝壓力計，監(jiān)測圍巖的應(yīng)力變化。

3.瓦斯監(jiān)測：監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋ㄈ?-10%）。具體監(jiān)測方法如下：

-瓦斯傳感器：在巷道中安裝瓦斯傳感器，監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋?/p>

-瓦斯檢測儀：定期使用瓦斯檢測儀檢測巷道中的瓦斯?jié)舛取?/p>

（二）維護措施

1.定期檢查支護結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)損壞及時修復(fù)。具體檢查方法如下：

-錨桿檢查：檢查錨桿的銹蝕、松動等情況；

-噴射混凝土檢查：檢查噴射混凝土的裂縫、剝落等情況；

-鋼架檢查：檢查鋼架的變形、銹蝕等情況。

2.根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整維護計劃，預(yù)防失穩(wěn)事故。具體調(diào)整方法如下：

-變形過大：如果監(jiān)測到圍巖變形過大，應(yīng)加強支護，如增加錨桿、噴射混凝土等；

-應(yīng)力過高：如果監(jiān)測到圍巖應(yīng)力過高，應(yīng)采取卸載措施，如進行鉆孔卸載、預(yù)應(yīng)力加固等；

-瓦斯?jié)舛冗^高：如果監(jiān)測到瓦斯?jié)舛冗^高，應(yīng)加強通風(fēng)，如增加風(fēng)量、安裝瓦斯抽采系統(tǒng)等。

六、結(jié)論

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，科學(xué)評估圍巖穩(wěn)定性，為礦山支護設(shè)計和施工提供依據(jù)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件，靈活運用評定方法和指標(biāo)，確保礦山安全生產(chǎn)。圍巖穩(wěn)定評定是一個動態(tài)的過程，需要根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和工程實踐不斷優(yōu)化和完善。通過科學(xué)的圍巖穩(wěn)定評定和合理的支護設(shè)計，可以有效提高礦山工程的安全性、可靠性和經(jīng)濟性，促進礦山的可持續(xù)發(fā)展。

一、概述

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程是礦山工程中用于評估圍巖穩(wěn)定性、指導(dǎo)支護設(shè)計和施工的重要技術(shù)文件。本規(guī)程旨在通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，對礦山圍巖的穩(wěn)定性進行科學(xué)評定，確保礦山安全生產(chǎn)和長期穩(wěn)定運行。本規(guī)程適用于各類礦山（如煤礦、金屬礦、非金屬礦等）的圍巖穩(wěn)定性評定工作。

二、評定原理與方法

（一）評定基本原理

1.圍巖穩(wěn)定性評定基于地質(zhì)力學(xué)原理，綜合考慮圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、應(yīng)力狀態(tài)、支護條件等因素。

2.評定方法分為定性分析、定量分析和綜合評定三個階段，確保評定結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

（二）評定方法分類

1.定性分析法

(1)地質(zhì)構(gòu)造分析法：通過分析圍巖的節(jié)理、裂隙、斷層等地質(zhì)構(gòu)造特征，判斷其穩(wěn)定性。

(2)工程地質(zhì)類比法：參考類似礦山的圍巖穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗性評定。

2.定量分析法

(1)圍巖強度指標(biāo)法：計算圍巖的單軸抗壓強度、彈性模量等力學(xué)參數(shù)，評估其承載能力。

(2)應(yīng)力分析法：通過數(shù)值模擬或理論計算，分析圍巖的應(yīng)力分布和變形情況。

3.綜合評定法

(1)綜合評分法：將定性分析和定量分析結(jié)果進行加權(quán)匯總，得出綜合評分。

(2)臨界狀態(tài)法：判斷圍巖是否達到失穩(wěn)臨界狀態(tài)，提出安全預(yù)警。

三、評定步驟與指標(biāo)

（一）評定步驟

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集

(1)收集圍巖的地質(zhì)資料，包括巖性、節(jié)理密度、裂隙發(fā)育程度等。

(2)收集礦山開采參數(shù)，如開采深度、巷道斷面尺寸、支護類型等。

2.現(xiàn)場勘察與測試

(1)進行地質(zhì)素描，記錄圍巖的構(gòu)造特征。

(2)開展原位測試，如聲波測試、鉆孔壓力測試等，獲取圍巖力學(xué)參數(shù)。

3.數(shù)據(jù)分析與評定

(1)對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)。

(2)結(jié)合評定方法，進行定性、定量和綜合評定。

4.評定結(jié)果輸出

(1)提出圍巖穩(wěn)定性等級（如穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、不穩(wěn)定）。

(2)給出支護建議和改進措施。

（二）評定指標(biāo)

1.地質(zhì)指標(biāo)

(1)節(jié)理密度：節(jié)理間距平均值（如10-50cm）。

(2)裂隙寬度：裂隙最大寬度（如0.1-2.0mm）。

(3)巖體完整性指數(shù)（RQD）：反映巖體完整性（如70-85）。

2.力學(xué)指標(biāo)

(1)單軸抗壓強度：圍巖抗壓強度值（如20-80MPa）。

(2)彈性模量：圍巖彈性模量值（如5-20GPa）。

(3)泊松比：圍巖泊松比值（如0.15-0.30）。

3.應(yīng)力指標(biāo)

(1)自重應(yīng)力：圍巖自重產(chǎn)生的應(yīng)力（如5-20MPa）。

(2)構(gòu)造應(yīng)力：地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的應(yīng)力（如10-50MPa）。

(3)巷道周邊應(yīng)力：巷道開挖引起的應(yīng)力集中系數(shù)（如1.2-3.0）。

四、支護設(shè)計與優(yōu)化

（一）支護設(shè)計原則

1.根據(jù)圍巖穩(wěn)定性等級，選擇合適的支護類型（如錨桿、噴射混凝土、鋼架等）。

2.支護設(shè)計應(yīng)考慮圍巖變形控制、應(yīng)力分布均勻性等因素。

（二）支護優(yōu)化措施

1.動態(tài)調(diào)整支護參數(shù)

(1)根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整錨桿長度、間距等參數(shù)。

(2)優(yōu)化支護材料，提高支護強度和耐久性。

2.支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化

(1)采用復(fù)合支護技術(shù)，如錨網(wǎng)噴+鋼架支護。

(2)設(shè)置預(yù)應(yīng)力支護，提高圍巖承載力。

五、監(jiān)測與維護

（一）監(jiān)測內(nèi)容

1.變形監(jiān)測：監(jiān)測巷道頂板、兩幫的位移量（如0.5-5mm/m）。

2.應(yīng)力監(jiān)測：監(jiān)測圍巖應(yīng)力變化（如5-30MPa）。

3.瓦斯監(jiān)測：監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋ㄈ?-10%）。

（二）維護措施

1.定期檢查支護結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)損壞及時修復(fù)。

2.根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)整維護計劃，預(yù)防失穩(wěn)事故。

六、結(jié)論

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，科學(xué)評估圍巖穩(wěn)定性，為礦山支護設(shè)計和施工提供依據(jù)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件，靈活運用評定方法和指標(biāo)，確保礦山安全生產(chǎn)。

一、概述

礦山圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程是礦山工程中用于評估圍巖穩(wěn)定性、指導(dǎo)支護設(shè)計和施工的重要技術(shù)文件。本規(guī)程旨在通過系統(tǒng)的方法和指標(biāo)，對礦山圍巖的穩(wěn)定性進行科學(xué)評定，確保礦山安全生產(chǎn)和長期穩(wěn)定運行。本規(guī)程適用于各類礦山（如煤礦、金屬礦、非金屬礦等）的圍巖穩(wěn)定性評定工作。圍巖的穩(wěn)定性直接關(guān)系到礦山巷道、采場、硐室等工程結(jié)構(gòu)的安全和可靠性，其準(zhǔn)確評定是礦山設(shè)計和施工的基礎(chǔ)。因此，建立一套科學(xué)、規(guī)范、可操作的圍巖穩(wěn)定評定規(guī)程具有重要意義。

二、評定原理與方法

（一）評定基本原理

1.圍巖穩(wěn)定性評定基于地質(zhì)力學(xué)原理，綜合考慮圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、應(yīng)力狀態(tài)、支護條件等因素。圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)包括巖塊的強度、變形特性、耐久性等，這些性質(zhì)決定了圍巖自身的承載能力和變形能力。地質(zhì)構(gòu)造如節(jié)理、裂隙、斷層等的存在會降低圍巖的整體性，影響其穩(wěn)定性。應(yīng)力狀態(tài)包括自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力和采動應(yīng)力等，這些應(yīng)力作用下圍巖會發(fā)生變形甚至破壞。支護條件則是指對圍巖進行加固和保護的方式，合理的支護能夠有效提高圍巖的穩(wěn)定性。

2.評定方法分為定性分析、定量分析和綜合評定三個階段，確保評定結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。定性分析主要基于經(jīng)驗和直觀判斷，通過地質(zhì)素描、工程地質(zhì)類比等方法進行。定量分析則依賴于實驗數(shù)據(jù)、數(shù)值模擬等手段，對圍巖的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)力狀態(tài)進行精確計算。綜合評定是將定性分析和定量分析的結(jié)果進行有機融合，得出最終的圍巖穩(wěn)定性等級。

（二）評定方法分類

1.定性分析法

(1)地質(zhì)構(gòu)造分析法：通過分析圍巖的節(jié)理、裂隙、斷層等地質(zhì)構(gòu)造特征，判斷其穩(wěn)定性。具體步驟如下：

①收集地質(zhì)素描資料，繪制圍巖構(gòu)造圖；

②統(tǒng)計節(jié)理的密度、產(chǎn)狀、充填情況等參數(shù)；

③評估節(jié)理的發(fā)育程度對圍巖整體性的影響；

④判斷是否存在潛在的滑動面或分離體。

(2)工程地質(zhì)類比法：參考類似礦山的圍巖穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗性評定。具體步驟如下：

①收集類似礦山的圍巖穩(wěn)定性評定資料；

②對比分析相似條件下的圍巖穩(wěn)定性特征；

③借鑒類似礦山的支護經(jīng)驗和設(shè)計參數(shù)。

2.定量分析法

(1)圍巖強度指標(biāo)法：計算圍巖的單軸抗壓強度、彈性模量等力學(xué)參數(shù)，評估其承載能力。具體步驟如下：

①采集巖心樣品，進行室內(nèi)力學(xué)試驗；

②測定巖樣的單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比等參數(shù)；

③計算巖體的強度指標(biāo)，如完整性指數(shù)（RQD）、聲波速度等；

④評估圍巖的強度是否滿足工程要求。

(2)應(yīng)力分析法：通過數(shù)值模擬或理論計算，分析圍巖的應(yīng)力分布和變形情況。具體步驟如下：

①建立圍巖的幾何模型和力學(xué)模型；

②施加自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力和采動應(yīng)力等荷載；

③進行數(shù)值模擬或理論計算，得到圍巖的應(yīng)力分布圖和變形云圖；

④分析圍巖的應(yīng)力集中區(qū)域和變形趨勢。

3.綜合評定法

(1)綜合評分法：將定性分析和定量分析結(jié)果進行加權(quán)匯總，得出綜合評分。具體步驟如下：

①確定各評定指標(biāo)的權(quán)重；

②對各指標(biāo)進行評分；

③計算綜合評分；

④根據(jù)綜合評分確定圍巖穩(wěn)定性等級。

(2)臨界狀態(tài)法：判斷圍巖是否達到失穩(wěn)臨界狀態(tài)，提出安全預(yù)警。具體步驟如下：

①確定圍巖失穩(wěn)的臨界條件；

②計算圍巖當(dāng)前的應(yīng)力狀態(tài)和變形情況；

③判斷圍巖是否接近或達到失穩(wěn)臨界狀態(tài)；

④提出安全預(yù)警和應(yīng)急措施。

三、評定步驟與指標(biāo)

（一）評定步驟

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集

(1)收集圍巖的地質(zhì)資料，包括巖性、節(jié)理密度、裂隙發(fā)育程度等。具體內(nèi)容如下：

-巖性：記錄圍巖的巖石類型、風(fēng)化程度、層理、節(jié)理等特征；

-節(jié)理密度：測量節(jié)理的平均間距、密度等參數(shù)；

-裂隙發(fā)育程度：描述裂隙的寬度、充填情況等；

-地質(zhì)構(gòu)造：記錄斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造的位置、規(guī)模、性質(zhì)等。

(2)收集礦山開采參數(shù)，如開采深度、巷道斷面尺寸、支護類型等。具體內(nèi)容如下：

-開采深度：測量礦山開采的深度；

-巷道斷面尺寸：測量巷道的寬度、高度、形狀等；

-支護類型：記錄巷道支護的方式，如錨桿、噴射混凝土、鋼架等。

2.現(xiàn)場勘察與測試

(1)進行地質(zhì)素描，記錄圍巖的構(gòu)造特征。具體方法如下：

-使用地質(zhì)羅盤測量節(jié)理的產(chǎn)狀；

-繪制圍巖的構(gòu)造圖，標(biāo)注節(jié)理、裂隙、斷層等構(gòu)造特征；

-記錄節(jié)理的密度、寬度、充填情況等參數(shù)。

(2)開展原位測試，如聲波測試、鉆孔壓力測試等，獲取圍巖力學(xué)參數(shù)。具體方法如下：

-聲波測試：在圍巖中鉆孔，安裝聲波傳感器，測量聲波在圍巖中的傳播速度；

-鉆孔壓力測試：在鉆孔中安裝壓力傳感器，測量圍巖的應(yīng)力變化；

-其他測試方法：如地音測試、微震監(jiān)測等。

3.數(shù)據(jù)分析與評定

(1)對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)。具體方法如下：

-節(jié)理密度計算：統(tǒng)計節(jié)理的平均間距、密度等參數(shù)；

-巖體完整性指數(shù)計算：根據(jù)聲波速度等參數(shù)計算巖體的完整性指數(shù)；

-強度指標(biāo)計算：根據(jù)室內(nèi)力學(xué)試驗結(jié)果計算巖體的強度指標(biāo)；

-應(yīng)力指標(biāo)計算：根據(jù)數(shù)值模擬或理論計算結(jié)果計算圍巖的應(yīng)力指標(biāo)。

(2)結(jié)合評定方法，進行定性、定量和綜合評定。具體方法如下：

-定性分析：根據(jù)地質(zhì)素描和工程地質(zhì)類比結(jié)果，進行定性判斷；

-定量分析：根據(jù)計算得到的圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)，進行定量評估；

-綜合評定：將定性分析和定量分析結(jié)果進行加權(quán)匯總，得出綜合評分，確定圍巖穩(wěn)定性等級。

4.評定結(jié)果輸出

(1)提出圍巖穩(wěn)定性等級（如穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、不穩(wěn)定）。具體等級劃分如下：

-穩(wěn)定：圍巖強度高，變形小，穩(wěn)定性好；

-基本穩(wěn)定：圍巖強度中等，變形較小，穩(wěn)定性一般；

-不穩(wěn)定：圍巖強度低，變形大，穩(wěn)定性差。

(2)給出支護建議和改進措施。具體建議如下：

-支護類型：根據(jù)圍巖穩(wěn)定性等級，選擇合適的支護類型，如錨桿、噴射混凝土、鋼架等；

-支護參數(shù)：根據(jù)圍巖的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)力狀態(tài)，確定支護參數(shù)，如錨桿的長度、間距、強度等；

-改進措施：根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性問題，提出改進措施，如加強支護、進行預(yù)應(yīng)力加固等。

（二）評定指標(biāo)

1.地質(zhì)指標(biāo)

(1)節(jié)理密度：節(jié)理間距平均值（如10-50cm）。節(jié)理密度是衡量圍巖整體性的重要指標(biāo)，節(jié)理密度越高，圍巖的整體性越差，穩(wěn)定性越低。

(2)裂隙寬度：裂隙最大寬度（如0.1-2.0mm）。裂隙寬度越大，圍巖的強度越低，穩(wěn)定性越差。

(3)巖體完整性指數(shù)（RQD）：反映巖體完整性（如70-85）。RQD值越高，巖體完整性越好，穩(wěn)定性越高。

2.力學(xué)指標(biāo)

(1)單軸抗壓強度：圍巖抗壓強度值（如20-80MPa）。單軸抗壓強度是衡量圍巖強度的重要指標(biāo)，強度越高，穩(wěn)定性越好。

(2)彈性模量：圍巖彈性模量值（如5-20GPa）。彈性模量是衡量圍巖變形特性的重要指標(biāo)，模量越高，變形越小，穩(wěn)定性越好。

(3)泊松比：圍巖泊松比值（如0.15-0.30）。泊松比是衡量圍巖橫向變形特性的重要指標(biāo)，泊松比越小，橫向變形越小，穩(wěn)定性越好。

3.應(yīng)力指標(biāo)

(1)自重應(yīng)力：圍巖自重產(chǎn)生的應(yīng)力（如5-20MPa）。自重應(yīng)力是圍巖應(yīng)力的重要組成部分，自重應(yīng)力越大，圍巖的變形和破壞風(fēng)險越高。

(2)構(gòu)造應(yīng)力：地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的應(yīng)力（如10-50MPa）。構(gòu)造應(yīng)力是圍巖應(yīng)力的重要組成部分，構(gòu)造應(yīng)力越大，圍巖的變形和破壞風(fēng)險越高。

(3)巷道周邊應(yīng)力：巷道開挖引起的應(yīng)力集中系數(shù)（如1.2-3.0）。應(yīng)力集中系數(shù)越高，巷道周邊的應(yīng)力越大，穩(wěn)定性越差。

四、支護設(shè)計與優(yōu)化

（一）支護設(shè)計原則

1.根據(jù)圍巖穩(wěn)定性等級，選擇合適的支護類型（如錨桿、噴射混凝土、鋼架等）。具體選擇方法如下：

-穩(wěn)定圍巖：可采用簡單的支護措施，如錨桿、噴射混凝土等；

-基本穩(wěn)定圍巖：可采用復(fù)合支護措施，如錨桿+噴射混凝土+鋼架等；

-不穩(wěn)定圍巖：可采用加強支護措施，如預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索+鋼架+噴射混凝土等。

2.支護設(shè)計應(yīng)考慮圍巖變形控制、應(yīng)力分布均勻性等因素。具體考慮方法如下：

-變形控制：選擇具有較高變形能力的支護材料，如高強錨桿、柔性