让压管材料特性参数敏感度正交试验研究

针对让压管各材料特性参数对让压效果影响不明确现象,选取让压管壁厚、钢材牌号、中鼓直径、直管段总长度4个因素3个水平进行数值模拟试验,通过正交试验法来研究让压管材料特性参数对让压动载系数的敏感程度。试验结果表明:4个材料特性参数敏感程度从大到小分别是:壁厚>中鼓直径>钢材牌号>直管段总长度;不同参数对让压动载系数表现出较大差异性,随着壁厚和中鼓直径增大,让压动载系数增大,让压效果减弱;钢材牌号与直管段总长度对让压动载系数的影响相反,随着参数增大,让压动载系数减小,让压效果增强。

基于PSO-AHP算法的三向应力条件下巷道布置优化及应用

在三向应力条件下,通过调整巷道轴向与最大主应力间的夹角,可降低高应力对围岩稳定性的影响。采用理论分析、现场试验等研究方法,提出了三向应力下巷道合理布置的PSO-AHP优化耦合算法,确定了最有利于巷道围岩稳定的布置参数,并在魏家地1104工作面运输巷进行了工程应用。研究结果表明:巷道布置参数倾角α与方位角β影响巷道围岩偏应力S1分布,不同布置参数α,β下巷道围岩S1分布不同。巷道围岩对α,β变化的敏感度存在差异,通过改变巷道围岩敏感度更高的参数,可减小围岩偏应力,提高围岩稳定性。PSO-AHP优化算法以偏应力为指标,首先通过计算巷道不同部位的优化布置参数,然后建立判断矩阵与评价函数来确定巷道最优布置参数。在魏家地1104工作面运输巷进行了应用,巷道采用PSO-AHP优化算法得到的最优参数进行布置,巷道围岩不同深度处的平均偏应力降低系数均小于1。与原布置方案相比,最优布置参数下巷道围岩偏应力总体减小,最大偏应力位置转移。通过调整巷道布置方案,提出了非对称支护形式,现场应用效果良好。