成 果 簡 介 ：一、簡介 回采巷道錨桿支護(hù)是煤巷現(xiàn)在和將來大力推廣的一種高效支護(hù)手段，由于煤巷圍巖一般較松軟破碎，又受回采動(dòng)壓的影響，因而支護(hù)和維護(hù)困難。如何設(shè)計(jì)合理的錨桿支護(hù)參數(shù)，一直是擺在礦業(yè)工作者面前的一個(gè)難題。為此，我們與西山煤電集團(tuán)公司西曲礦聯(lián)合，組成煤層巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護(hù)方式與參數(shù)選擇研究課題組，經(jīng)過近兩年的科研攻關(guān)，完成了西曲礦主采煤層巷道圍巖穩(wěn)定性分類和錨桿支護(hù)參數(shù)的合理選擇，并對(duì)“煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)及其應(yīng)用”成果進(jìn)行專家鑒定(1999年，登記號(hào)991036)，獲得專家一致好評(píng)，認(rèn)為成果水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先，部分達(dá)到國際先進(jìn)水平。設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)軟件界面友好，操作簡便靈活，功能全面，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，具有很好的可擴(kuò)充性和適用性。 二、主要功能與特點(diǎn) 1、煤巷圍巖穩(wěn)定性分類 采用模糊聚類分析方法，根據(jù)巷道的頂板強(qiáng)度、煤層強(qiáng)度、底板強(qiáng)度、巷道埋深、護(hù)巷煤柱寬度、采動(dòng)影響系數(shù)和圍巖完整性指數(shù)等7個(gè)指標(biāo)，對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分類(非常穩(wěn)定、穩(wěn)定、中等穩(wěn)定、不穩(wěn)定和極不穩(wěn)定)。利用穩(wěn)定性分類結(jié)果，初步設(shè)計(jì)巷道的支護(hù)方式。 2、錨桿支護(hù)參數(shù)的理論設(shè)計(jì) 根據(jù)懸吊、組合梁和壓縮拱理論，結(jié)合巷道的形狀、圍巖強(qiáng)度、埋深、巖層裂隙結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)錨固力等參數(shù)，設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)方式(無支護(hù)、單一錨桿、錨+梁、錨+網(wǎng)、錨+梁+網(wǎng)、錨噴等)和支護(hù)參數(shù)。 3、錨桿支護(hù)參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測 構(gòu)造了基于BP模型的煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測系統(tǒng)。通過收集并選擇全國56條煤巷錨桿支護(hù)成功實(shí)例作為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，成功實(shí)現(xiàn)根據(jù)頂板巖層抗壓強(qiáng)度、煤層抗壓強(qiáng)度、巷道埋深、巷道寬度和高度5個(gè)參數(shù)預(yù)測錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)：支護(hù)方式、錨桿長度、直徑、間距、排距和樹脂藥卷數(shù)。 學(xué)習(xí)樣本庫采用開放式設(shè)計(jì)，可方便增加、修改和刪除樣本，從而提高了系統(tǒng)的適用性和先進(jìn)性。 4、錨桿支護(hù)參數(shù)的數(shù)值優(yōu)化 采用有限元數(shù)值模擬方法，分析不同支護(hù)方式和參數(shù)對(duì)支護(hù)效果的影響關(guān)系，為優(yōu)化支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。 5、錨桿支護(hù)參數(shù)的綜合設(shè)計(jì) 在上述4種方法分析、計(jì)算和初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤礦自身的經(jīng)驗(yàn)，專家系統(tǒng)經(jīng)過全面綜合優(yōu)化，提出最優(yōu)的錨桿支護(hù)方式和參數(shù)，并繪制出錨桿支護(hù)施工設(shè)計(jì)圖。 6、軟件系統(tǒng)操作簡便靈活 本專家系統(tǒng)采用VB、VC程序設(shè)計(jì)語言混合編制，運(yùn)行操作系統(tǒng)為Windows95。軟件界面設(shè)計(jì)友好，提供全程在線幫助，特別便于現(xiàn)場工程技術(shù)人員使用。 三、工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果 通過對(duì)西曲礦12503副巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的工業(yè)試驗(yàn)，表明采用專家系統(tǒng)確定的錨網(wǎng)組合支護(hù)方式，巷道圍巖移近量和移近速度都不大。在采動(dòng)影響范圍內(nèi)，頂?shù)装謇塾?jì)移近量為54mm，最大移近速度為12mm/d，與原錨棚聯(lián)合支護(hù)方式相比，平均每米巷道節(jié)約支護(hù)材料費(fèi)223.2元，降低成本30.9%。試驗(yàn)巷道一年新增產(chǎn)值108萬元，新增利稅31.5萬元。 四、服務(wù)方式 與現(xiàn)場合作開發(fā)或提供“煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)軟件”。

　　應(yīng) 用 范 圍 ：煤礦

　　應(yīng) 用 前 景 ：市場前景良好