潘谢外围3煤层顶板稳定性分析.pdf

第 4 3卷第 1 O期 2 0 1 7年 1 O月工矿自动化 I nd us t r y a n d M i ne Aut o ma t i on Vo1 ． 4 3 NO ． 1 O Oc t ． 2 0 1 7 文章编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 1 0 0 0 3 7 0 6 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 1 0 ． 0 0 7 潘谢外围3煤层顶顿稳定性分析张宇通，刘启蒙，蔡梦雅，赵晋，叶梅，张丹丹安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南2 3 2 0 0 1 摘要针对现有顶板稳定性评价方法存在准确性较差、可操作性不强等问题，提出将可拓学理论应用于煤层项板稳定性分析中。针对潘谢外围 3煤层顶板稳定性问题，以断裂分维值、硬岩比例系数、直接顶强度系数、统计厚度内岩层层数为评价指标，综合四分法和数理统计分析确定各评价指标的分级标准，结合灰色关联度法和可拓学物元模型对顶板稳定性做出了评价。评价结果表明，潘谢外围稳定区占较大面积，中等稳定区零星分布，不稳定区和极不稳定区分布于外围中部、 F 6 6断层和岩浆岩侵入区附近；南部顶板总体稳定性较好，北部和南部局部地区顶板稳定性较差，主要与岩浆侵蚀有关；自西北向东南， F 6 6断层对附近煤层顶板稳定性影响逐渐减小。关键词煤炭开采；顶板稳定性；可拓学物元理论；灰色关联度法；断裂分维值；硬岩比例系数；直接顶强度系数中图分类号 TD 3 2 2 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 7 0 9 2 7 1 4 1 5 网络出版地址 h t t p ／／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 0 9 2 7 ． 1 4 1 5 ． 0 0 7 ． h t ml 收稿日期 2 0 1 7 0 3 2 0 ；修回日期 2 0 1 7 0 7 2 0 ；责任编辑张强。基金项目国家自然科学基金项目 4 1 4 7 2 2 3 5 ；安徽省高等学校省级自然科学研究重大项目 K J 2 0 1 4 Z D1 1 。作者简介张宇通 1 9 9 1 一，男，山西长治人，硕士研究生，研究方向为水文地质与工程地质， E ma i l 1 1 7 4 4 8 0 1 4 2 q q ． t o m。引用格式张字通，刘启蒙，蔡梦雅，等．潘谢外围 3 煤层顶板稳定性分析 f J ] ．工矿自动化， 2 0 1 7 ， 4 3 1 O 3 7 4 2 ． z HANG Yu t o n g ，L I U Q i me n g ， C AI Me n g y a ， e t a 1 ．Ro o f s t a b i l i t y a n a l y s i s i n N o ． 3 c o a l s e a m o f P a n x i e p e r i p h e r a l [ J ] ． I n d u s t r y a n d M i n e Aut o ma t i o n， 2 0 1 7。 4 3 1 0 3 7 4 2 ． [ 6] [ 7] [ 8] [9] E l 0 ] 陈鸿杰．物联网在煤矿安全生产应用中监测与控制技术研究[ D] ．西安西安电子科技大学， 2 0 1 4 ．孙继平．煤矿物联网特点与关键技术研究[ J ] ．煤炭学报， 2 0 1 1 ， 3 6 1 1 6 7 - 1 7 1 ． S UN J i p i n g ．Re s e a r c h o n c h a r a c t e r j s t i c s a n d k e y t e c h n o l o g y i n c o a l mi n e I n t e r n e t o f t h i n g s [ J ． J o u r n a l o f Ch i n a Co a l S o c i e t y ， 2 0 1 1， 3 6 1 1 6 7 1 7 1 ．姚建铨，丁恩杰，张申，等．感知矿山物联网愿景与发展趋势口] ．工矿自动化， 2 0 1 6 ， 4 2 9 1 - 5 ． YA0 J i a n q u a n， DI NG E n j i e ， ZHANG S h e n，e t a 1 ． Pr os p e c t o f p e r c e pt i on m i ne I nt e r ne t of t hi ngs a nd i t s d e v e l o p me n t t r e n d [J] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n， 2 0 1 6， 4 2 9 1 5 ．刘豪．矿压监测系统在煤矿安全管理中的应用[ J ] ．机电信息， 2 0 1 4 2 7 1 1 5 1 1 6 ．吕品，马云歌，周心权．上隅角瓦斯浓度动态预测模型的研究及应用I- J ] ．煤炭学报， 2 0 0 6 ， 3 1 4 4 6 1 4 6 5 ． LYU Pi n， M A Yu n g e ， ZHOU Xi n q u a n ． Re s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o n d y n a mi c f o r e c a s t i n g mo d e l o f g a s c o n s i s t e n c e i n t o p c o r n e r [ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 0 6， 3 1 4 4 6 1 4 6 5 ．刘见中．上隅角瓦斯浓度预测及其处理方法的优选 [ J ] ．煤炭科学技术， 2 0 0 4 ， 3 2 2 7 - 1 0 ． LI U J i a n z h o n g ． Op t i mi z a t i o n o f t o p c o r n e r g a s c o n t e n t p r e d i c t i o n a n d c o n t r o l me t h o d [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， 2 0 0 4 ， 3 2 2 7 - 1 0 ．王彩萍，王伟峰，屈丽娜，等．煤自燃火灾监测预警技术的研究现状与发展 E J ] ．陕西煤炭， 2 0 0 9 3 卜4 ． W ANG Ca i p i n g， WANG W e i f e n g，QU L i n a ，e t a 1 ． Pr e s e n t s i t u a t i o n a n d d e v e l o p me n t o n mo n i t o r i n g a n d e a r l y - wa r n i n g t e c h n o l o g y o f c o a l s p o n t a n e o u s c o mb u s t i o n [ J ] ． S h a a n x i C o a l ， 2 0 0 9 3 卜4 ．孙继平．煤矿安全生产监控与通信技术 E J ] ．煤炭学报， 2 0 1 0， 3 5 1 1 1 9 2 5 1 9 2 9 ． S UN J i p i n g ． Te c h n o l o g i e s o f mo n i t o r i n g a n d c o mmu n i c a t i o n i n t h e c o a l mi n e [ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a Co a l S o c i e t y ， 2 0 1 0， 3 5 1 1 1 9 2 5 - 1 9 2 9 ． 1I 口 3 8 工矿自动化 2 0 1 7年第 4 3卷 Ro o f s t a b i l i t y a n a l y s i s i n No． 3 c o a l s e a m o f Pa nx i e p e r i p h e r a l Z HANG Yu t o n g，LI U Qi me n g ， CAI M e n g y a ， ZHAO J i n ， YE M e i ， Z HANG Da n d a n S c h o o l o f Ea r t h a n d En v i r o n me n t ，An h u i Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ，Hu a i n a n 2 3 2 0 0 1 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f p r o bl e ms o f p o o r a c c ur a c y a nd we a k m a ne u ve r a bn i t y e xi s t e d i n r o of s t a bi l i t y e va l u a t i o n me t ho d s，t he e x t e ns i o n t he or y was a pp l i e d t o s t a bi l i t y a n a l ys i s o f c o a l s e a m r o o f ．Fo r pr o bl e m o f r oo f s t a bi l i t y o f No．3 c o a l s e a m of Pa nx i e p e r i ph e r a l ， f a u l t f r a c t a l v a l ue ， h a r d r o c k r a t i o， s t r e ng t h c oe f f i c i e nt of i mm e di a t e r o o f a nd nu m b e r o f 1 a y e r s i n t he s t a t i s t i c a l t hi c kne s s we r e u s e d a s e v a l ua t i o n f a c t or s．A n d c l a s s i f i c a t i o n s t a n da r d o f e a c h f a c t o r wa s de t e r mi ne d b y q u a r t e r i n g a nd m a t he m a t i c a l s t a t i s t i c s a n a l ys i s．Fi na l l y，t he g r e y r e l a t i o n me t ho d a nd t he e xt e ns i o n m a t t e r e l e me n t m o de l we r e us e d t o e v a l ua t e r o of s t a bi l i t y．Th e e v a l u a t i o n r e s ul t s s ho w t ha t s t a bl e r e gi o n ha s a l a r ge a r e a i n Pa nx i e p e r i p he r a l ，mi d s t a bl e z o ne i s s c a t t e r e d，uns t a bl e a n d e xt r e m e u ns t a bl e a r e a s a r e l o c a t e d i n t he c e n t r a l o f pe r i ph e r a l a n d t h e vi c i n i t y o f F6 6 f a u l t a nd ma g m a t i c i nt r us i v e a r e a；t he o ve r a l l r o o f s t a b i l i t y i n t he s o ut h i s be t t e r ，whi l e r o of s t a bi l i t y i n t he no r t he r n a nd s o ut h e r n pa r t s i s po o r， whi c h ma i n l y r e l a t e d t o m a g ma t i c e r o s i on； f r o m no r t hwe s t t o s ou t he a s t ， t he i nf l u e n c e o f F6 6 f a u l t on r o o f s t a bi l i t y o f ne a r by c o a l s e a m de c r e a s e s gr a d ua l l y． Ke y wo r d s c o a l m i n i ng；r oo f s t a b i l i t y；e x t e ns i o n ma t t e r e l e me nt t he o r y；g r e y r e l a t i on me t h od；f a u l t f r a c t a l va l u e；h a r d r oc k r a t i o；s t r e ng t h c o e f f i c i e nt o f i m me d i a t e r o o f 0 引言煤层顶板稳定性是其内在结构和外部荷载综合作用的结果，宏观表现为顶板完整性程度及应力响应特征的不同口 ] 。由于地质体本身具有不均一性和各向异性，它的受力状态难以准确测量和模拟，所以，顶板稳定性评价常利用定性和定量指标。此外，勘查阶段钻孔间距较大，实测点数据只能较准确代表测点周围情况，对于测点问顶板稳定性，通过不同测点推测的结果可能矛盾。文献[ 2 ] 用顶板沉积环境及其与工程地质、水文地质的关系进行分析，得到了顶板岩层形成时的稳定性及其含水层的分布、富水性等水文地质特征，结果较为可信，但理论性太强，现场应用可行性值得商榷。文献 [ 3 ] 用煤层顶板岩性组合特征、岩石质量指标 RQD 、测井曲线和岩石力学性质等数据综合评定顶板稳定性，适合现场工作，但得到的结果较粗糙。文献[ 4 5 ] 利用模糊综合评判、单因素分析相结合的方法确定顶板稳定性，评价指标权重由专家评分确定，主观性较强，难以推广。上述方法在评价准确性、可操作性和可推广性方面不同程度地存在缺陷。文献 [ 6 ] 提出的可拓学理论很好地解决了上述问题。该理论利用形式化工具，从定性和定量 2个角度研究不相容问题的转换规律和解决方法l 7 ] ，比较适合顶板稳定性评价。该理论在泥石流危险性_ 8 ] 、黄土斜坡稳定性_ 9 评价中得到了较好的应用。本文拟采用可拓学物元理论，结合灰色关联度法对潘谢矿区外围 3煤层顶板稳定性进行评价。 1 矿区概况潘谢矿区外围以下简称外围位于潘谢矿区东部，区内潘集背斜轴向为北西西向。北翼受南倾的 F 6 6逆断层和北倾的明龙山逆断层切割，地层走向由近东西向变为北北西向。背斜两翼的西北边缘有岩浆侵入，但分布范围小。由外围 4 3 个揭露 3 煤层的钻孔可知， 3煤层顶板以细、中砂岩为主，次为泥岩或砂质泥岩，泥岩、粉砂岩、砂岩的抗压强度分别约为 2 4 ． 0 4 ， 4 6 ． 3 7 ， 5 7 ． 8 8 MP a 。根据文献[ 1 0 - I 中的含煤岩系岩石力学强度类型划分方法，确定覆岩岩性为中硬。根据厚煤层分层开采垮落带和导水裂缝带高度计算经验公式口可得，垮落带高度为 1 O ． 4 5 2 ． 2 m，导水裂缝带高度为 3 9 ． 2 8 5 ． 6 m， “ 两带 ” 高度为 4 2 ． 2 8 ～ 5 7 ． 8 8 m，平均高度为 5 0 ． 0 8 m。 2评价指标及其分级标准确定 2 ． 1评价指标确定由于不同矿区的开采条件、勘探程度不同，能够获取的地质资料的详实程度也不同。外围尚处于勘探阶段，结合文献E 1 2 1 3 ] ，笔者拟采用断裂分维值、硬岩比例系数、直接顶强度系数、统计厚度内岩层层数作为评价指标。 2 0 1 7年第 1 O期张宇通等潘谢矿区外围 3煤层顶板稳定性分析 3 9 直接顶强度系数计算公式见式 1 。砂岩包括粗砂岩、中砂岩和细砂岩，泥质岩包括泥岩、砂质泥岩、砂泥岩互层及炭质泥岩。砂岩、粉砂岩、泥质岩权重分别为 1 ． 0 0 、 0 ． 8 0 、 0 ． 4 2 ，由抗压强度的统计值计算得到。直接顶岩层在回采后短期即垮落，取垮落带高度 1 O ． 4 5 m 为直接顶厚度， “ 两带” 高度之和为顶板稳定性研究的统计厚度。 a 1 ． O O h l 0 ． 8 0 h 2 0 ． 4 2 h 3 ， 1 、。一而一 u 式中 S 为直接顶强度系数； h 为砂岩厚度， m；。为粉砂岩厚度， m； h 。为泥质岩厚度， m。 2 ． 2 评价指标稳定性等级划分评价指标是根据矿区的实际情况并结合经验确定的，相应的分级标准不一定通用。在自然现象中，大量随机变量服从或近似服从正态分布 r 1 。变量分布在区间一，、一2 a ， 2 a 、一3 a ， 1 1 3 a 的概率依次为 6 8 ． 2 6 、 9 5 ． 4 4 、 9 9 ． 7 4 ，此即“ 3 原则” ，其中为均值，为标准差。文中假设影响顶板稳定性因素的值也服从或近似服从正态分布，应用“ 3 原则” ，以一，，处的值为分界点来划分评价指标稳定性等级。个别数据有所调整。上述方法为纯数学方法。笔者又将各个评价指标的统计值从小到大排列，取 1 ／ 4 、 2 ／ 4和 3 ／ 4处的值作为稳定性等级划分的临界值，此即实际生产中经常采用的“ 四分法” 。取 2种分类结果的平均值，评价指标稳定性等级划分结果见表 1 。表 1 评价指标稳定性等级划分结果 Ta b l e 1 Di v i s i o n r e s u l t o f s t a b i l i t y l e v e l o f e v a l u a t i o n i n d e x 稳定 Rl 中等 Rz 不稳定 R3 极不稳定 R 4 o ～ o ． 9 O O ． 9 0 ～ 1 ． O 8 1 ． 0 8 ～ l _ 2 7 1 ． 2 7 ～ 1 ． 7 0 1 ～ 6 6 ～ 9 9 ～ 1 2 1 2 ～ 2 o o ． 7 9 ～ 1 ． o o o ． 6 3 ～ l _ o o o ． 5 8 ～ o ． 7 9 o ． 4 0 ～ o ． 6 3 o ． 3 7 ～ o ． 5 8 o ． 1 9 ～ o ． 4 0 o ～ o ． 3 7 o ． OO ～ 0 ． 1 9 3 理论分析与计算 3 ． 1 可拓学物元模型的建立在煤层顶板稳定性评价中，建立可拓学物元模型。其中经典域模型、节域模型、待评价物元模型分别如式 2 一式 4 所示。 R 一 Vn 2 { 3 V 4 2 式中 R。为钻孔 N 确定的顶板稳定性等级为 i i 一 1 ， 2 ， 3 ， 4 时的钻孔各个评价指标的取值范围；为等级 i 下第个评价指标．2 7 』一1 ， 2 ， 3 ， 4 的取值范围， V 一。 Rp P zl V≯ l 2 Vp 2 z3 V舶 z4 Vp 4 3 式中 R 为所有评价指标取值范围的全体； P为外围所有钻孔的全体； V 为第个评价指标的最大取值范围，一。 R N 1 z 2 Z 3 X 4 4 式中 R为待评价物元；，为钻孔 N 的评价指标 z 的实际取值。经典域的建立为顶板稳定性评价确立了分级标准，节域则确定了评价指标的最大取值范围，即未发生质变的临界区间。通过建立经典域和节域，为顶板物元模型提供了评价依据，将定性评价和定量评价结合起来，为关联函数和关联度的计算打下基础。煤层顶板稳定性等级的经典域和节域见表 2 。表 2 煤层顶板稳定性等级的经典域和节域 Ta b l e 2 Cl a s s i c a l f i e l d a n d j o i n t d o ma i n o f c o a l s e a m r o o f s t a b i l i t y 4 0 工矿自动化 2 0 1 7年第 4 3卷 3 ． 2 关联函数的确定为了将事物具有某种性质的程度用数学的方法表示出来，可拓学中引入了“ 距 ” 的概念来确定关联函数。根据评价指标实际取值在其对应的经典域、节域的位置，得到该指标隶属于该经典域的程度，实现由“ 类内为同” 向“ 类内存异” 的精确划分。评价指标实际取值与其对应的经典域、节域的位置关系可由关联函数综合表示。 k v i 一J p vi V 0 5 一 l l0 ，V 一， 5 【 a b ∈ V 式中志为评价指标，属于等级 i的程度，即关联函数值； p ， V ， p v j ， V 分别为评价指标值与经典域一及节域 V 一的距， l0 ， V 一l 一 l 一， lD v i ， V 一} 一下a pt q - b p j l 一。 3 ． 3评价指标权重的确定评价指标权重的确定方法有专家经验法、层次分析法、首尾比率法、聚类权法和主成分因子分析法 _ 】 “ ] 、灰色关联度法口等。其中，专家经验法、层次分析法对于缺少经验的研究者并不合适。首尾比率法以首尾标准值的变化程度确定权重，当某一指标变化范围较大，但对总体的重要性较小时，赋予其较大权重并不合理。聚类权重法仅适用于一个样本的综合评价，对多个样本难以综合考虑。主成分因子分析法对评价指标指示信息的准确性要求较高，不适用于实际应用。灰色关联度法不要求样本数据的量，适合样本有限的情况，同时计算量小，不会出现量化结果与定性分析结果不一致的情况。该方法是唯一一种将数据与几何图形发展态势相结合的求权方法，通过关联度大小来判断评价指标与参考数列的关联程度。利用灰色关联度法确定评价指标权重可以较好地反映实际情况。灰色关联度法首先要确定参考数列。因为硬岩比例系数的资料直接来源于钻孔统计，能够较直接、较准确地反映顶板稳定性，笔者将该因素列为参考数列。 3 ． 3 ． 1数据标准化处理相比其他数据处理方法，均值化处理可以保留各指标变异程度的信息口，故采用式 6 对原始数据进行处理，处理结果见表 3 。 - z一 6 式中．z 为均值化处理后的评价指标； z 为原始评价指标；互为原始评价指标的平均值。表 3 均值化处理后的评价指标值 Ta bl e 3 Eva l ua t i on i n de x va l ue a f t e r me a n p r o c e s s i n g 3 ． 3 ． 2 评价指标数列相对参考数列的绝差数列从几何的角度来看，关联程度实质上是参考数列曲线与评价指标数列曲线的相似程度。两数列对应点的绝对差可以作为关联程度的衡量标准，而其中绝对差的极值可以反映出关联程度的极端状态。 △ 一 l z 忌一z 忌 1 7 △ ⋯ 一 mi n mi nl z 壶一_z 尼 I 8 △ ⋯ ma x ma x l z 是一 I 9 式中 z 足、 3 2 忌分别为参考数列、评价指标数列均值化处理后的值，走为钻孔数。根据式 7 一式 9 ，可得 △ ⋯ 一 0 ． 0 0 3 ， △ ． ⋯ 一1 ． 2 8 5 ，见表 4 。表 4 评价指标数列相对参考数列的绝差数列 Ta bl e 4 The a bs o l u t e di f f e r e nc e s e qu e nc e of t he i nd e x s e r i e s r e l a t i ve t O t he r e f e r e nc e s e qu e nc e 3 ． 3 ． 3 关联系数、关联度和权重集第 k个钻孔硬岩比例系数 x o k 与第 J个评价指标 z ，志的灰色关联系数为， 4个稳定性等级的关联度为 r ，，各评价指标的权重为 a ，。根据式 1 0 一式 1 2 可得灰色关联系数、关联度和权重的计算结果，见表 5 、表 6 。，一式中。为分辨系数，一般取 o ． 5 。 rj 一 ∑r kr k 1 1 一 u a j一 L 1 2 ∑ 2 O 1 7年第 l 0期张宇通等潘谢矿区外围 3煤层顶板稳定性分析 4 1 表 5 评价指标关于硬岩比例系数的灰色关联系数 Tab l e 5 Gr e y c or r e l a t i o n c o e f f i c i e nt of e v a l u a t i o n f a c t o r a bo ut ha r d r oc k p r o po r t i on c oe f f i c i e nt 钻孔号 7一 l 1 Z一 3 ● L4 1 0 ．9 9 3 0 ． 95 5 ● 表 6 关联度和权重 Ta bl e 6 Cor r e l at i on de g r e e a n d we i g ht 评价指标 r J 评价指标 r J n 2 - 1 0 ． 9 31 6 ． 2 71 3 0 ． 9 4 7 0 ． 27 6 3 5 2 0 ． 5 5 8 0 ．1 6 2 l 1 0 ． 2 91 4结果与分析由式 1 3 得到钻孔 N 隶属于等级 i的程度， k N 取值最大者所属等级作为该钻孔最终评价等级式 1 4 ，从而得到各钻孔周围 3煤层顶板的稳定性。各钻孔的稳定性等级评定结果见表 7 。限于篇幅，仅列出部分数据。 4 k i N 一∑n k v i 1 3 J 1 R N 一m a x k， N 1 4 i ⋯ l 2 3． 4 表 7 各钻孑 L 的稳定性等级评定结果 Ta b l e 7 Ev a l u a t i o n r e s u l t s o f s t a b i l i t y l e v e l o f e a c h b o r e h o l e 钻孔号 R． N 稳定性等级钻孔号 R N 稳定性等级 7 - 1 0 ． 0 5 1 8 中等 9 - 3 0 ． 2 3 2 6 不稳定 1 2 - 3 0 ． 0 4 6 3 不稳定 9 - 4 1 0 ． 0 6 0 3 中等 2 5 2 0 ． 1 6 0 1 中等 9 - 5 0 ． 0 2 8 7 稳定 1 9 1 0 ． 1 0 3 3 稳定 1 0 1 0 ． 1 4 8 0 稳定 1 9 - 2 0 ． 2 4 3 0 中等 1 2 一 I 一0 ． 1 8 9 7 极不稳定 9 - 1 一 l 一0 ． 1 5 5 6 稳定 9 - 2 1 0 ． 0 2 7 0 中等外围勘探线分别平行、垂直于潘集背斜轴线交叉布设，笔者搜集勘探线上普查和详查阶段钻孔，从中选取贯穿 3煤层的钻孔共 4 3个。其中，每一勘探线上钻孔相距 5 0 0 m，相邻普查阶段或详查阶段勘探线相距 1 0 0 0 m，相邻普查阶段和详查阶段勘探线相距 5 0 0 m，即每一钻孔控制以钻孔为中心、直径约为 5 0 0 m 的范围。由于本区尚未达到精查阶段．且贯穿 3煤层的钻孔数目有限，所以各钻孔实际控制的范围并非与上述完全一致。大致得到 3煤层顶板稳定性分区图，如图 1 所示。从图 1可看出。不稳定区、极不稳定区与岩浆岩侵入区相邻，推测岩浆岩对 3煤层顶板的稳定性起到了负面作用； F 6 6断层西北段是不稳定区，东南段逐渐过渡到稳定区，说明断层对煤层顶板的影响向东南逐渐减弱。图 1 3煤层顶板稳定性分区 Fi g ． 1 Z o n i n g ma p o f r o o [s t a b i l i t y o f No ． 3 c o a l s e a m 5 结论 1 利用可拓学物元理论建立了煤层顶板稳定性评价物元模型，结合灰色关联度法确定评价指标权重，确定了各钻孔周围区域的稳定性，由此大致圈定外围顶板稳定性分区的分布范围。分析结果表明，外围稳定区占较大面积，中等稳定区零星分布，不稳定区和极不稳定区分布于外围中部、 F 6 6断层和岩浆岩侵入区附近；南部顶板总体较稳定，局部稳定性差；岩浆岩对周围煤层