用户名: 密码: 验证码:
汾西矿区采区巷道分类与支护参数研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
为了解决汾西矿区采区巷道现场条件复杂、支护困难的问题,本文对汾西矿区采区巷道进行分类,并对各类型巷道提出了合理的支护参数。通过现场调研深入研究汾西矿区巷道的变形特征及原因,汇总汾西矿区十年内的科研成果。设计巷道围岩稳定性分类指标汇总表,确定了11个分类指标,将汾西矿区58条巷道数据整理成样本库,利用Matlab软件建立BP神经网络模型,对巷道进行分类。在分类研究的基础上,对采区巷道支护技术进行研究,以新峪矿D1206材料巷为典型巷道,在强帮强角支护理论指导下,通过理论分析与数值模拟相结合的方法,得出合理的支护方案,并设计了汾西矿区各类型巷道的支护参数表。对分类和支护研究成果进行现场应用,在D1206材料巷进行工业试验,获得良好的井下支护效果。
To sovle the problems of supporting difficulties in complicated field conditions, thedistrict roadway in Fenxi mining area were classified, and the reasonable supportingparameters of each roadway type was put forward. The recent ten years scientific workin Fenxi mining area was summarized through field investigation and further researcheson deformation characteristics and reasons of roadways. The stability classificationindexes summary sheet was designed in which11indexes were determined, and58roadways data in Fenxi mining area were organized into sample database, the BPartificial neural network model was established by using of Matlab software which hasclassified the roadway. Then, the mining roadway supporting technology was studiedcomprehensively based on classification research, and roadway D1206of Xinyu minewas chosen as a typical representation. Under the guidance of coal roadway's strongsidewall and corner theory, combining with theoretical analysis and numericalsimulation, the reasonable supporting scheme and supporting parameter tables ofvarious type district roadway were obtained. The classification and supporting researchachievements were carried out for field application, and good underground supportingeffect was obtained according to the industrial test on D1206material roadway.
引文
1.王广德.2010年煤炭经济运行情况与市场展望[J].煤矿支护,2011,(2):1–2.
    2.刘东才.铁法局锚杆支护力学研究与实践[D].阜兴:辽宁工程技术大学,2001:1–18.
    3.蔡美峰,何满潮,刘东燕.岩石力学与工程[M].北京:科学出版社,2002:330–332.
    4.王存文.基于BP人工神经网络的煤巷围岩稳定性分类研究[硕士学位论文][D].山东:山东科技大学,2005:3–6.
    5.蔡世明.基于人工神经网络的回采巷道围岩稳定性分类及锚杆支护研究[硕士学位论文][D].重庆:重庆大学,2002:2–8.
    6. Barton N. Recent experiencies with Q-system of tunnel support design. In: Bieniawski Z T,ed. Proc symp on exploration for rock engineering, Johannesburg. Rotterdan: A A Balkema,1976:107-117.
    7.邓福康.基于人工神经网络的巷道围岩分类与支护参数优化研究[硕士学位论文][D].安徽:安徽理工大学,2009:5–10.
    8.王磊.基于人工神经网络的煤巷围岩稳定性分类系统[硕士学位论文][D].山东:山东科技大学,2005:1–9.
    9.董方庭.巷道围岩松动圈支护理论及应用技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001:10–31.
    10.谭云亮,王泳嘉.回采巷道分类指标的神经网络聚类分析模型[J].岩石力学与工程学报,1995,14(2):139–144.
    11. J. J. Hopfield. Neural Networks and Physical Systems with Emergent CollectiveComputational Abilities[J]. proc. Natl. Acad.Sci,1982,Vol.79:2554–2558.
    12.张立明.人工神经网络的模型及其应用[M].上海:复旦大学出版社,1992:1–5.
    13. L.O.Chun,Lin Yang. Cellular Neural Network Theory[J]. IEEE Trans,1988,Vol.35:1257–1271.
    14. R.Hechi-Nlelsen. Theory of The Back Propagation Neural Network[J]. Proc. of IJCNN,1989,Vol.1:593–603.
    15.谭云亮,吴士良.巷道类别的神经网络识别方法[J].煤,1997,6(4):12–13.
    16.吴洪词.回采巷道围岩稳定性的神经网络控制[J].煤炭工程师,1998,(1):3–6.
    17.朱川曲.回采巷道围岩稳定性分类及松动圈尺寸预测[J].黄金科学技术,1999,7(45):63–66.
    18.周保生,朱维申,李术才.综放回采巷道围岩稳定性分类的研究[J].煤炭学报,2000,25(5):469–472.
    19.杨科,谢广祥.基于ANN的综放回采巷道围岩稳定性预测研究[J].煤炭科学技术,2004,32(7):48–50.
    20.申艳梅,张爱霞.基于BP神经网络的巷道围岩稳定性识别[J].煤矿安全,2008,(7):65–67.
    21.董武斌,胡建华,张文平.基于BP神经网络的巷道围岩稳定性分级识别[J].矿业工程,2006,4(6):14–16.
    22.盛建龙,方奕晖,胡建华.巷道围岩稳定性分类的MBP神经网络预测研究[J].武汉科技大学学报(自然科学版),2004,27(4):349–351.
    23. Bouslama F, Ichikawa A. Application of Limit Fuzzy Controllers to Stability Analysis[J].Fuzzy Sets and Systems,1992,Vol.49:103–120.
    24. Braae M,Rutherford D A. Theoretical and Aspects of the Fuzzy Logic Controller[J].Automatica,1979,Vol.15:553–577.
    25.赵振宇,徐用懋.模糊理论和神经网络的基础与应用[M].北京:清华大学出版社,1996:1–8.
    26.蔡世明.基于人工神经网络的回采巷道围岩稳定性分类及锚杆支护研究[硕士学位论文][D].重庆:重庆大学,2002.
    27.刘玉堂,侯朝炯,姚建国等.我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案[J].煤炭科学技术,1988,(6):2–6.
    28.徐凤毅.阜新矿区回采巷道围岩稳定性分类[J].矿山压力与顶板管理,1994,(1):29–
    32.
    29.张志康,单仁亮,王连国,等.霍州矿区煤巷围岩稳定性分类与支护对策研究[J].矿业安全与环保,2011,38(3):17–20.
    30.蒋金泉,韩继胜,冯增强.跨采巷道围岩结构稳定性亚分类及其应用[J].工程地质学报,1999,7(4):321–326.
    31.张嘉勇,郭立稳,邱利,等.模糊数学理论在煤矿巷道稳定性评价中的应用[J].矿业安全与环保,2007,34(4):23–25.
    32.魏锦平,李宗岑,桑培淼.基于模糊综合评判的回采巷道围岩稳定性分类[J].煤炭工程,2010,(5):69–72.
    33.朱浮声,郑雨天,谭云亮,等.锚杆支护回采巷道围岩类型的最优模糊识别[J].煤炭学报,1997,22(3):265–269.
    34.向小东.一种新的巷道围岩稳定性分类模型及其应用[J].辽宁工程技术大学(自然科学版),2001,20(1):17–20.
    35.邓聚龙.灰色系统社会经济[M].北京:国防工业出版社,1985:1–10.
    36.傅立.灰色系统理论及其应用[M].北京:科学技术文献出版社,1992:6–12.
    37.漆太岳,邹喜正,李世龙.灰色关联分析在回采巷道围岩分类中的应用[J].矿山压力与顶板管理,1990,(2):49–54.
    38.冯玉国.灰色优化理论模型在地下工程围岩稳定性分类中的应用[J].岩土工程学报,1996,18(3):62–66.
    39.沈建波,屈建国,詹召伟.基于灰色理论的软岩巷道围岩变形预测研究[J].煤矿开采,2011,16(1):22–24.
    40.张玉祥.巷道围岩稳定性识别模糊神经网络与模糊数学研究[J].岩土工程学报[J],1998,20(3):90–93.
    41.宋国新,杨子荣,孙祥.模糊神经网络法在隧洞围岩分类中的应用[J].岩土工程技术,2004,18(5):224–229.
    42.宁云才,邢中光.煤矿矿区回采巷道围岩稳定性分类的灰色Fuzy聚类分析及应用[J].系统工程理论与实践,1997,(8):117–124.
    43.赵洪波.煤巷围岩分类的新方法[J].煤炭工程,2004,(11):65–67.
    44.朱一丁,马文涛.回采巷道围岩分类的支持向量机方法[J].采矿与安全工程学报,2006,23(3):362–365.
    45.庞建勇,郭兰波.平顶山矿区煤巷围岩综合分类方法探讨[J].岩石力学与工程学报,2006,25(1):179–183.
    46.陈坤福,靖洪文,韩立军.基于实测地应力的巷道围岩分类[J].采矿与安全工程学报,2007,24(3):349–352.
    47.余伟健,高谦,韩阳,等.非线性耦合围岩分类技术及其在金川矿区的应用[J].岩土工程学报,2008,30(5):663–669.
    48.董陇军,赵国彦.未确知均值分级方法及在回采巷道围岩分类中的应用[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2009,10(6):575–579.
    49.朱卓慧,冯涛,谢东海.急倾斜煤层放煤巷道稳定性分类的距离判别分析法及其应用[J].矿业工程研究,2010,25(2):6–9.
    50.李春萍,郝会兵.煤巷围岩分类的Bayes判别分析法[J].煤炭学报,2011,36(增刊2):304–307.
    51.周华强.巷道支护限制与稳定作用理论及其应用[M].徐州:中国矿业大学出版社,2006:3–6.
    52.王悦汉,王彩根,周华强.巷道支架壁后填充技术[M].北京:煤炭工业出版社,1995:30–32.
    53.韩恒梅,禄建民.巷道施工技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009:200–201.
    54.袁和生.煤矿巷道锚固支护技术[M].北京:煤炭工业出版社,1997:44–46.
    55.刘洪涛,马念杰,詹平.煤巷顶板锚固新结构及工程应用[M].北京:煤炭工业出版社,1997:3–11.
    56.郜进海.复杂顶板回采巷道锚固理论及应用研究[M].北京:煤炭工业出版社,2007:3–14.
    57.钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003:242–
    244.
    58.陈玉祥,王霞,刘少伟.锚杆支护理论现状及发展趋势探讨[J].西部探矿工程,2004,(10):155–157.
    59.董方庭,宋宏伟,郭志宏,等.巷道围岩松动圈支护理论[J].煤炭学报,1994,19(1):21–30.
    60.侯朝炯,勾攀峰.巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J].岩石力学与工程学报,2000,19(3):342–345.
    61.侯朝炯.煤巷锚杆支护的关键理论与技术[J].矿山压力与顶板管理,2002,(1):1–5.
    62.王明恕,何修仁,郑雨天.全长锚固锚杆的力学模型及其应用[J].金属矿山,1983,(4):24–29.
    63.王明恕.锚喷支护的工作机理[J].江西冶金,1985,(6):6–8.
    64.冯永烜,王明恕.全长锚固锚杆的工作机理[J].煤炭学报,1988,(5):31–40.
    65.王明恕.全长锚固长短组合锚杆的联合作用[J].金属矿山,1987,(8):27–29.
    66.赖应得,崔兰秀,孙惠兰.能量支护学概论[J].山西煤炭,1994,(5):17–23.
    67.赖应得.用能量支护理论设计条带碹[J].山西煤炭,1995,(3):45–48.
    68.赖应得,钱佩.用能量支护理论设计井巷锚喷支护[J].煤矿设计,1993,(4):10–15.
    69.何满潮,高尔新.软岩巷道耦合支护力学原理及其应用[J].水文地质工程地质,1998,(2):1–4.
    70.何满潮.中国煤矿软岩巷道支护理论与实践[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996:20–34.
    71. Guofeng Li, Manchao He, Guofeng Zhang, Zhigang Tao. Deformation mechanism andexcavation process of large span intersection within deep soft rock roadway [J]. MiningScience and Technology (China).2010,20(1):28–34.
    72. Hongyun Guo, Xin Chen, Manchao He, Shouzhong Xi, Juzhen Tang. Frictional contactalgorithm study on the numerical simulation of large deformations in deep soft rock tunnels[J].Mining Science and Technology (China).2010,20(4):524–529.
    73.何满潮.煤矿软岩工程技术现状及展望[J].中国煤炭,1999,(8):12–21.
    74.何满潮,景海河,孙晓明.软岩工程地质力学研究进展[J].工程地质学报,2000,(1):46–62.
    75.何满潮.中国煤矿软岩工程地质力学研究进展[J].煤,2000,(1):6–11.
    76.何满潮,晏玉书,王同良,等.软岩的概念及其分类[C]//中国岩石力学与工程学会软岩工程专业委员会第二届学术大会.北京:煤炭工业出版社,1999:37–47.
    77.康红普.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007:20–38.
    78.康红普,王金华,林健.煤矿巷道锚杆支护应用实例分析[J].岩石力学与工程学报,2010,29(4):649–663.
    79.康红普,王金华,林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].煤炭学报,2010,35(11):1809–1814.
    80.康红普.煤巷锚杆支护成套技术研究与实践[J].岩石力学与工程学报,2005,24(21):3959–3964.
    81. Yongzheng Wu,Hongpu Kang, Jianxin Wu, Fuqiang Gao. Deformation and support ofroadways subjected to abnormal stresses[C]//First International Symposium on Mine SafetyScience and Engineering.2011:665–674.
    82.康红普,林健,张晓,等.潞安矿区井下地应力测量及分布规律研究[J].岩土力学,2010,31(3):827–844.
    83. Gao Fu-qiang,Kang Hong-pu. Effect of pre-tensioned rock bolts on stress redistributionaround a roadway-insight from numerical modeling[J]. Journal Of China University OfMining&Technology.2008:0509–0515.
    84.康红普.煤矿预应力锚杆支护技术的发展与应用[J].煤矿开采,2011,16(3):25–30.
    85.康红普,姜铁明,高富强.预应力锚杆支护参数的设计[J].煤炭学报,2008,33(7):721–726.
    86.张镇,康红普,王金华.煤巷锚杆-锚索支护的预应力协调作用分析[J].煤炭学报,2010,35(6):881–886.
    87.康红普,吴建星.锚杆托板的力学性能与支护效果分析[J].煤炭学报,2012,37(1):8–16.
    88. Kang Hong-pu, Lin Jian, Wu Yong-zheng. Development of high pretensioned and intensivesupporting system and its application in coal mine roadways[C]//. The6th InternationalConference on Mining Science&Technology.2009:479–485.
    89.单仁亮,孔祥松,田亮.强帮强角煤巷锚杆支护方法[P].中国:ZL201010243094.7,2012.
    90. Renliang Shan, Zhenting Wei, Xiangsong Kong, Jijun Zhou, Yan Liu. CoupledSupporting of Rock Bolt and Anchor Cable in Large Cross-section Roadway[C]//.2ndInternational Conference On Civil Engineering And Transportation.2012:1417–1421.
    91.单仁亮,王玉宝,田亮,等.官地矿2#煤层煤巷锚杆支护参数优化研究[C]//第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集.武汉:湖北科学技术出版社,2010:357–362.
    92.谭云亮,杨慧明,赵志刚.受采动影响锚固控制上山巷道的稳定性实测研究[J].矿业研究与开发,2006,(4):27–48.
    93.谭云亮,何孔翔,马植胜,等.坚硬顶板冒落的离层遥测预报系统研究[J].岩石力学与工程学报,2006,25(8):1705–1709.
    94.谭云亮,何孔翔.煤矿顶板冒落监测与前兆模式识别新进展[J].西北煤炭,2005,3(3):13–17.
    95.张农,王成,高明仕,等.淮南矿区深部煤巷支护难度分级及控制对策[J].岩石力学与工程学报,2009,28(12):2421–2428.
    96.张农,李桂臣,阚甲广.煤巷顶板软弱夹层层位对锚杆支护结构稳定性影响[J].岩土力学,2011,32(9):2753–2758.
    97.勾攀峰,辛亚军.大倾角煤层回采巷道顶板结构体稳定性分析[J].煤炭学报,2011,36(10):1607–1611.
    98.勾攀峰,韦四江,张盛.不同水平应力对巷道稳定性的模拟研究[J].采矿与安全工程学报,2010,27(2):143–148.
    99.靖洪文,李元海,许国安.深埋巷道破裂围岩位移分析[J].中国矿业大学学报,2006,35(5):565–570.
    100.靖洪文,李元海,梁军起,等.钻孔摄像测试围岩松动圈的机理与实践[J].中国矿业大学学报,2009,38(5):645–669.
    101.甘俊英,张有为.基于BP神经网络的人脸识别[J].系统工程与电子技术,2003,25(1):113–115.
    102.林康红,施惠昌,卢强,等.基于神经网络的传感器非线性误差校正[J].传感器技术,2002,21(1):42–47.
    103.梁颖.基于数据融合的网络安全态势定量感知方法研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2007.
    104.普步淸.基于GA进化BP神经网络的货币识别研究[D].长沙:中南大学,2007.
    105.刘志伟.遗传进化项神经网络体系结构研究[D].合肥:合肥工业人学,2007.
    106.金香花.基于同时进化神经网络的团队游戏智能的设计[D].延吉:延边大学,2008.
    107.梁兆阳.基于神经网络的非最小相位控制系统的研究[D].保定:华北电力大学(河北),2009.
    108.黄志辉.人工神经网络优化算法研究[D].长沙:中南大学,2009.
    109.刘明贵,岳向红.基于小波神经网络的锚杆锚固质量分析[J].岩石力学与工程学报2006,25(1):83–87.
    110.于学馥.地下工程围岩稳定分析[M].北京:煤炭工业出版社,1983.
    111. Neural Network Toolbox user’s Guide,The MathWords. Inc,2003.
    112.张德丰. Matlab神经网络应用设计[M].北京:机械工业出版社,2009.
    113.袁和生.煤矿巷道锚杆支护技术[M].北京:煤炭工业出版社,1997.
    114.王金安,王树仁,冯锦艳.岩土工程数值计算方法实用教程[M].北京:科学出版社,2010.
    115.廖红建,王铁行.岩土工程数值分析[M].北京:机械工业出版社,2006.
    116.李围.隧道及地下工程FLAC解析方法[M].北京:中国水利水电出版社,2009.
    117.刘波,韩彦辉. FLAC原理、实例与应用指南[M].北京:人民交通出版社,2005.
    118.孙书伟. FLAC3D在岩土工程中得应用[M].北京:中国水利水电出版社,2011.
    119.陈育民,徐鼎平. FLAC/FLAC3D基础与工程实例[M].北京:中国水利水电出版社,2009.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700