基于人工神经网络的煤巷锚杆支护设计研究

基于人工神经网络原理， 构筑锚杆支护设计多级人工神经网络， 在围岩分类的基础上，进行煤巷锚杆支护形式和参数优化设计． 应用结果表明， 该方法操作简便， 可靠性高， 具有先进性， 有较高的实用价值和广阔的应用前景．

锚杆支护的神经网络设计系统及其应用

本文简要地概括了锚杆支护设计理论存在的局限性。强调锚杆支护理论应用必须考虑地下工程的类型。为此，作者将地下工程划分为３类，指出每一类地下工程特性及其支护设计应遵循的准则，第３类采场巷道工程的锚杆支护设计应以工程类比和设计经验为主；并介绍了作者已经开发的锚杆支护神经网络设计系统。

锚喷参数的回归正交有限元试验分析及其应用实例

把“回归正交试验分析法”这种在试验组织及试验数据处理中常用的分析方法引入到数值模拟中，结合本钢南芬铁矿岩石胶带运输系统1#驱动站大洞室的锚喷支护参数优化问题，建立了洞室稳定性指标与锚喷参数之间的经验公式，为洞室工程的稳定性分析提供了理论依据，对实际工程施工也有重要的参考价值。

超大型地下洞室围岩锚杆支护方式的优化设计

锚杆支护对于超大型地下洞室的稳定性具有重要作用。考虑了初始地应力,模拟了超大型地下洞室的分级开挖和支护的过程,并通过对周围岩体的位移、塑性区及锚杆应力的变化规律的分析,总结了不同锚固方案的加固效果,进行支护方式的优化设计。结果显示,锚杆支护能有效地抑制周边围岩的应力松弛,改善周边围岩的受力特性。在工程造价固定的情况下,适当的减小锚杆的长度,加大锚杆的密度,能够更有效的控制岩体的变形和塑性区的范围。

岩石地下工程锚喷支护设计的人工智能方法及其集成

提出了一种可用于岩石地下工程锚喷支护设计的人工智能综合设计方法。这种方法是首先采用专家系统、人工神经元网络和案例设计3种人工智能方法对同一岩石工程分别进行支护设计,然后再用分区多专家决策算法将所得3种设计结果加以综合,形成最终设计方案,它充分利用了各种人工智能方法的特长,有效地避免了单一方法所容易出现的偏见。应用表明,人工智能综合设计方法能把工程类比法提高到一个新高度。

锚喷网支护参数的合理确定

通过对软岩特性和巷道开挖后围岩应力场与位移场分布的研究，提出了整体支护方法，讨论了锚喷网支护形式形成整体支护的条件，给出了锚喷网支护参数的确定方法。

龙滩水电站地下洞室群布置及监控设计

龙滩水电站是一座具有发电、防洪和航运等综合效益的大型水利枢纽工程,简述其庞大地下洞室群的布置及地质条件,同时,还就该地下洞室群的监控设计问题进行了讨论。监测结果表明,地下洞室群的围岩是稳定的,其设计也是合理的。

Roof bolting and underground roof falls

Roof bolting has been used in underground entry(roadway)support in U.S.coal mines since the Coal Mine Health and Safety Act of 1969(US Congress,1977)recognized roof bolting as the only means of underground entry(roadway)support.For U.S.underground coal mines,roof bolting pattern is fixed at 4
4 ft(1.2
1.2 m),except in the Pittsburgh Seam where longwall mining is practiced,with occasional 3.6
4 ft(1.1
1.2 m)pattern.However,roof falls or roof failure often occurs in roof-bolted entries in U.S.coal mines.Roof falls can roughly be divided into four types:skin falls,large falls,cutter roofs,and massive falls.Based on this situation,the roof is initially strengthened by bolt based on suspension and friction mechanism.By comparing roof bolting patterns in different coal producing countries,bolt density in all other countries is much higher(except South Africa)than that used in the U.S.In spite of its long history of successful application with hundreds of millions of units installed,roof bolting design is still the lack of a commonly accepted method.

明挖预制装配式隧道结构拼装设计方法及关键技术

明挖施工条件下的预制装配式隧道结构,其拼装技术与装配整体式结构或盾构隧道均存在较大差别。在工程设计阶段,需要根据结构型式和装配模式,对拼装进行详细的规划和设计,以支撑高质量、高效率施工,并确保结构承载性能和稳定性,同时满足接头接缝防水性能要求。拼装关键技术包括拼装方法、基面精平技术、定位控制技术、张拉锁紧技术、支顶限位措施、精度控制标准等方面。明挖装配式隧道结构的拼装应以首环固定端为起点,沿纵向推进,遵循“先下后上”并逐块、逐层向上的拼装原则;基坑底部基面应进行精平处理,并根据地基条件和底板结构型式,采用精平条带法或基面统平法;隧道衬砌结构宜在接头拼接面设置一定数量的导向定位装置,在辅助构件精确定位的同时,有效控制结构表面错台量;明挖装配式隧道宜设置在直线上,当隧道位于曲线地段时,可采用“楔形构件+等宽缝”或“等宽构件+楔形缝”的方式拟合曲线;张拉锁紧措施主要有预应力钢棒张拉锁紧和螺栓锁紧方式,预应力张拉宜采用“形心跟踪法”,并应多点协同、同步张拉锁紧,保持接缝宽度的均匀性,有效控制目标接缝张开量,并对预制底板下空隙及时注浆填充,在侧墙和拱脚等关键部位及时支顶限位。

锚杆支护设计方法研究

晋圣亿欣煤业有限公司通过对地质条件、支护形式和参数设计、井下施工工艺、矿压监测设计等进行理论研究,为15#煤XV108工作面顺槽和切眼锚杆支护提供依据,并为之后的巷道支护设计、巷道维护等提供支护设计依据。结果表明:在现场应当结合实际情况,将设计方法进行融合、优化,才能使得设计方法与巷道围岩特征相符合。

山阳煤矿基于自稳隐形拱理论的切眼支护设计研究

综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用“极限自稳隐形拱最大高度公式”确定锚索长度、应用“锚入岩层内深度公式”确定锚索锚固长度,并运用其原理对矩形巷道进行了改进,设计了导硐法掘进的刚柔双层网支护的圆弧角矩形切眼。同时在施工中设置了顶板观测站,监测巷道表面收敛量、顶板离层量及锚杆工作荷载等指标指导施工。从其支护效果和支护方案的合理性方面看,成功实现了切眼可靠支护和安全使用。可为类似条件矿井提供借鉴。

厚煤顶大断面开切眼支护技术改造实践

针对某矿22110厚煤顶大断面开切眼的支护难题,综合运用现场调研、文献检索、理论分析等研究方法,探析特殊地质生产条件下的围岩变形特点,进而设计了开切眼锚杆索综合支护方案。实践表明,该支护方案实施后,巷道顶底板移近量、两帮移近量、顶板离层值均得到了有效的控制,实现了厚顶煤大断面开切眼的有效支护,同时对于提高掘进及支护效率有极大改善,技术经济效益显著。

一种大跨度地下洞室群经验设计系统及其应用

岩体中大跨度地下洞室群支护设计是一个涉及地质条件、岩石力学、洞室形状、开挖方法等诸多因素影响的复杂非线性难题。为解决Q系统、RMR、设计规范等已有地下洞室设计系统在岩体强度、地应力、洞室几何特征等方面考虑的不足,提出一个包含岩体质量、岩体峰值强度、岩体残余强度、地应力、洞型特征和开挖施工方法6个因素全新的地下洞室设计指标D,并分别建立6个因素的定量评分表格,提出基于D值的地下洞室支护压力、洞室群岩柱厚度的经验设计公式,构建基于D值和洞室跨度确定地下洞室支护类型组合、锚杆、锚索、喷层等支护结构详细参数的设计系统,实现对地下洞室支护方案和参数的定量设计,并以国内外45个水电工程地下洞室支护设计、洞室群岩柱厚度设计为例对该经验设计系统进行验证,该系统可以作为指导地下洞室或洞室群设计的通用经验系统。