·30· 北京科技大学学报 1995年No.1 2Cn4,=C,(=1,2,m） (5) 当数据点(u,t)和初值d给定后，系数Ck及Ca均可算出，因此，由方程组(S)可以解 出△，进而得到a,的值，利用a,不断迭代，直到△，值小到满足精度要求为止.a,确定后， u=化，a)函数关系随之确定，就可以确定出∫"=0和∫"=0的点，M和A点随之确定. 6实例分析 图1(a)是淮南某煤矿-660m水平巷道的围岩变形曲线，回归得曲线满足的解析式为： u。=A+BebI (6) 式中A、B、b一回归系数. 通过对不同围岩、不同埋深和不同支护下各回归系数值的分析得出，系数b主要与 围岩性质有关，受其它条件影响较小，系数A和B要受到各种因素的制约·由式(6)微 分，得特征点，tM=-b/2,tA=-0.788b,主要受岩性影响. 图2b)是深部位移实测曲线，回归得： u=A eir (7) 式中A:、x一回归系数· 由式(1)代人式(2)，得： 7,an÷ a'u (8) a 「。一般为松动区范围的3倍山·根据松动圈理论，在矿山巷道中，其围岩变形形态可 以分为3类I):I类稳定变形：u。≤15mm.tM>6d,tw>10d;Ⅱ类不稳定变形： 15mm<u。<50mm,3<tM≤6d,5d<t.≤10d;Ⅲ类极不稳定变形：ua≥S0mm,tM≤3d,ta ≤5d.在软岩矿区，围岩变形大多数是第Ⅲ类变形，此时、初次支护时间应为3d,二次支护 时间应在5d以内，在淮南某矿试验中采用此支护时间，取得了良好的效果， 7结束语 本文提出的特征值法开拓了围岩变形研究的新思路；用变形信息确定适时支护时间和以 4。与t。为指标的围岩变形形态分类方法尽管在指标的定量化方面还需要根据不同矿区做相 应的调整，但该方法直观、简单、可靠和指标的早期性对工程实践具有重要的参考价值) 参考文献 】赵国堂，陈庆敏.岩石临界变形稳定性及其在煤可矿围岩变形区判断中的应用，见：第二届华东地区岩 土力学讨论会文集，杭州：浙江大学出版社，1992.117~124 2赵国堂，任天贵.特征值法及其在软岩巷道围岩变形形态分类中的应用.化工矿山技术，1942)21~25 3赵国堂.软岩基本巷道围岩变形规律及其控制的研究：【博士学位论文】.北京：中国矿业大学，192北 京 科 技 大 学 学 报 1卯 5年 N o . 1 艺C , * △` = e , 。 , ( i = l , 2 , … , m ) ( 5 ) 当数据点 (u , , t , ) 和初值 a\0 , 给 定后 , 系 数 C * 及 C ` 。 均可算 出 , 因此 , 由方程 组 (5 ) 可 以 解 出 △ ` , 进 而 得到 a : 的 值 , 利 用 a ` 不 断迭 代 , 直 到 A ,值 小 到 满足 精度要 求为止 . a , 确 定 后 , u = f( t , a) 函 数 关系 随之确 定 , 就可 以 确定 出 f “ = O 和 f’ ’ = O 的点 , M 和 A 点 随之确定 . 6 实例分 析 图 l( a) 是淮 南某 煤矿 一 6 60 m 水 平巷道 的 围岩变形 曲线 , 回 归得 曲线满 足的解 析式 为 : u 。 一 通 + B e 石 / ` ( 6 ) 式 中 A 、 B 、 b 一 回 归 系 数 . 通过 对 不 同 围 岩 、 不 同 埋 深和 不 同支护 下各 回 归系数值的 分 析 得 出 [ ’ ] , 系 数 b 主要 与 围岩性 质有 关 , 受其 它 条 件 影 响 较 小 . 系 数 A 和 B 要受 到 各种 因 素 的 制 约 . 由式 ( 6) 微 分 , 得 特 征点 , 编 = 一 b /2 , t A = 一 .0 7 8 8 b , 主要 受岩 性影 响 . 图 2山) 是深 部位 移 实测 曲线 , 回 归得 : u = 月 l e ’ / 『 ( 7 ) 式 中 A , 、 以 一 回归系 数 . 由式 ( l) 代 入式 ( 2) , 得 : a Z u a ` u 一 r o 一下下一一一一甲下 I n r p L r p 一 u ) —a ( 8 ) ; 。 一般 为松动 区 范 围 的 3 倍 L’ ] . 根 据 松动 圈 理论 , 在 矿山 巷道 中 , 其 围 岩变形 形态可 以 分 为 3 类 [ ’ 】 : 工 类 稳 定 变 形 : u 。 簇 巧 n 万n , t M > 6 d , t A > 10 ;d n 类 不 稳 定 变 形 : 15 nmr < u 。 < 50 I ur l l , 3 < t M 蕊 6 d , s d < t A 蕊 l o d ; 1 类极不稳 定变形 : u 。 ) SO m , t M 簇 3 d , t A 毛 s d . 在软 岩矿 区 , 围 岩 变形大 多数 是第 1 类 变形 , 此 时 , 初次 支护 时间应 为 3 d , 二次支 护 时间应 在 s d 以 内 . 在 淮南某 矿试 验 中采 用此支 护 时间 , 取得 了 良好 的效果 . 7 结束语 本 文提 出的特征 值法 开拓 了 围岩变形 研究 的新 思路 ; 用变形信 J自 、 确定 适 时支 护时 间和 以 “ 。 与 t 、 为指标 的 围岩变形 形态 分类 方 法尽管 在指 标 的定量 化方面还 需要 根据不 同矿 区 做相 应 的调 整 , 但该 方法 直观 、 简单 、 可靠 和指标 的早 期性 对工 程实践具 有重要 的参考 价值 [ 3 ] . 参 考 文 献 赵国堂 , 陈庆敏 . 岩石 临界 变形稳定性及其在煤矿 围岩变形 区判断中的应用 . 见: 第二届 华东地 区岩 土力学讨论会文集 . 杭 州 : 浙江大学 出版社 , 1卯2 . 1 17 一 124 赵国堂 , 任天 贵 . 特征值法及 其在软岩巷道围 岩变形形 态分类中的应用 . 化工 矿山技术 , 1男叫2 ) : 21 一 25 赵国堂 . 软岩基本巷道 围 岩变形规律 及其控制 的研究 : [博士 学位论文 】 . 北京: 中国 矿业大学 , 1叨