基于灰色理论的软岩巷道围岩变形预测研究

在对比不同维数的GM(1,1)模型和GM(1,1)等维新信息模型的基础上,得出GM(1,1)等维新信息模型更适合对软岩巷道围岩变形作预测.在确定了GM(1,1)等维新信息模型的最佳维数后,对巷道两帮的围岩变形量作了预测,且预测精度较高.     

灰色系统GM(1,1)在煤矿巷道围岩变形预测中的应用

分析了煤矿井下巷道围岩稳定性特征,并研究了灰色系统的基本理论知识,根据研究建立了基于GM(1,1)灰色系统的煤矿巷道围岩变形量预测模型。通过预测模型进行预测,结果表明,围岩变形量后验差比值为0.1396,精度等级为一级。因此,基于GM(1,1)灰色系统的煤矿巷道围岩变形量预测模型能够为现场开采和围岩控制提供指导。由于灰色系统理论具有一定的局限性,当预测序列长度太大时会逐步发散,因此,该模型只可作短时间内的预测。     

软岩巷道变形灰色神经网络多步预测研究

结合大变形软岩巷道工程实例,提出基于MATLAB平台灰色神经网络多步快速预测方法,建立了软岩巷道变形的GNNM(1,1)模型.结果表明:GNNM(1,1)模型的预测结果与实测结果拟合的较好,预测效果优于单项模型,可较准确地用于预测软岩巷道变形.     

基于GM(1,1)的煤矿巷道围岩变形预测研究

分析了煤矿井下巷道围岩稳定性特征和灰色系统基本理论,建立了基于GM(1,1)灰色系统的巷道顶板、两帮偏移量预测模型。结果表明,顶板与两帮偏移量预测模型后验差比值分别为0.1856和0.1612,预测模型具有较好精度,能够为现场开采和围岩控制提供指导。但是,由于灰色系统理论在预测序列长度太大时会逐步发散,因此,该模型可作短时间内的预测。     

开滦矿区软岩巷道新支护体系研究

为了解决开滦矿区软岩巷道支护问题,应用理论分析和现场试验等手段,并结合开滦矿区多年的软岩巷道支护实践经验,研究了针对软岩巷道支护的新体系,即以强韧封层、稳压胶结为基础,以钢丝绳为筋骨,以锚注为主体的软岩巷道支护技术新体系。同时,通过建立与软岩巷道围岩特征相对应的力学模型,对影响软岩巷道新支护体系的主要因素,即巷道所处的应力环境、围岩性质与结构类型、巷道支护方式进行了分析。经现场工程验证,采用该支护体系的东欢坨矿北一大巷在变形稳定前的其总变形量不足50 mm,林南仓矿斜井下口交岔点最大变形量仅为67 mm。结果表明,该支护体系可以有效控制巷道变形,避免了矿井软岩巷道在服务期间的多次维修。     

软岩锚注巷道围岩变形量的时序预测

为反映软岩锚注巷道围岩的变形在时间上的变化规律,利用径向基函数RBF神经网络强大的非线性映射能力,通过已经观测到的巷道围岩变形数据,建立软岩锚注巷道围岩变形量的时序预测模型．利用训练好的模型和当前观测数据得到了软岩巷道在锚注之后3,9,15及30d的顶底变形量和两帮相对变形量．实例分析表明,该预测模型能弥补现场观测和数值模拟的不足,预测结果具有较高的精度．同时也说明锚注支护能有效控制软岩巷道围岩的变形．     

基于软岩巷道围岩分类的支护方案优化

针对软岩巷道难支护等问题,综合分析围岩稳定性影响因素及软岩巷道围岩控制理论,建立了软岩巷道围岩稳定性综合分类表及支护参数取值建议表;采用FLAC3D数值模拟软件,揭示了不同围岩类别的巷道在不同支护设计下围岩塑性区演化规律及变形破坏特征,优化各类围岩支护方案。根据软岩巷道围岩综合分类表及支护参数取值建议表,提出了穿脉运输巷支护与修复加固技术方案;现场监测结果表明,修复加固方案能有效控制巷道变形,该围岩分类表及支护参数取值建议表在软岩巷道支护设计与施工中具有较好的工程应用价值。     

基于模糊灰色系统的深部巷道围岩变形预测模型及应用

针对深部巷道围岩变形预测问题，建立了一种基于模糊数学理论及灰色理论的模糊灰色系统预测新模型。首先根据模糊数学理论，对监测的数据样本进行模糊化处理，采用不同时刻历史数据赋予不同的隶属度，并引入巷道围岩变形影响因素的权重参数，将数据序列转化为一个带权重参数的模糊序列，再利用灰色理论建立具有新陈代谢功能的深部巷道围岩变形的模糊灰色系统预测模型（FGM）。同时在Matlab平台上开发了深部巷道围岩变形的模糊灰色系统预测软件，并成功的进行了工程应用。     

组合优化模型在巷道围岩变形监测中的应用

将灰色GM(1,1)模型、回归分析法和神经网络模型的预测结果结合起来,以各种模型误差平方和最小为基准,进行加权优化组合,建立了组合优化预测模型并将该组合模型应用到巷道围岩变形监测中。经过实验分析与对比,验证了组合预测模型在巷道围岩变形预测中优于单一的预测模型,也是提高巷道围岩变形预测的一种有效方法。     

灰色模型在预测巷道围岩变形中的应用

本文简介了灰色预测原理及预测效果的残差检验，结合实例给了灰色模型在预测巷道变形趋势，预测软岩巷道合理的二次支护时间等方面的应用，认为灰色预测方法在地下工程是适用的     

深埋隧道围岩变形预测的非线性组合模型

深埋隧道围岩变形受地应力、地下水、开挖方式等多种因素共同影响,表现为位移序列高度的非线性,为此,提出了基于变形信息融合的非线性组合预测模型。该模型以灰色GM（1,1）模型、RBF模型两种单项预测数据为基础,采用神经网络求取组合预测模型中单项模型所占权重,构建非线性组合预测,并将该模型应用于某深埋隧道围岩变形预测,同时将非线性组合预测的结果和简单平均定权组合、最优线性加权组合进行了比较。研究结果表明：所提出的方法较传统的定权方法在预测精度方面有明显的提高,预测结果更为稳健,在深埋隧道围岩变形预测中具有较好的工程和实践价值。     

高应力软岩巷道支护技术研究

随着矿井开采深度不断加大,软岩巷道支护问题日益突出。针对某煤矿轨道大巷的变形情况,分析了巷道围岩变形原因,并在原有支护方案的基础上加以总结完善,通过加大巷道支护强度与加强关键部位支护力度,有效控制了围岩变形。     

港里铁矿软破围岩巷道支护方案研究

针对港里铁矿的软破围岩巷道存在的自稳性差、维护难度大的问题,对其巷道支护方案进行了研究。基于围岩与支护的相互作用,探讨了软破围岩巷道变形破坏机理和特征,确定了适用于其工程特点的支护技术。采用物理相似模拟和三维数值模拟等实验方法,对不同支护条件下,巷道围岩的应力、应变的变化规律进行了实验研究,并提出了相适合的支护方案。工程实践表明:采用该支护方案能够有效地控制巷道地压,提高巷道的抗变形能力,延长了巷道的安全稳定期。     

中空注浆锚杆在高应力软岩巷道中的应用

针对规划区瓦斯治理底板岩巷石门在高应力软岩巷道掘进过程中遇到的支护问题,提出采用中空注浆锚杆支护体系对巷道围岩进行控制。现场应用结果表明,该支护方式可以增加围岩自身承载能力,有效控制围岩变形,取得较好应用效果,为矿井高地应力软岩巷道支护提供有益参考。     

深井大断面软岩巷道围岩破坏机理与支护研究

根据滕东煤矿深部开采的地质条件,针对深部大断面巷道围岩变形破坏特征,通过现场观测和理论分析,深入研究了软岩巷道变形破坏机理;高地应力、低强度岩体、复杂的地质构造、支护体力学特性与围岩力学特性不耦合,支护时机不合理,是造成巷道持续性大变形与失稳的主要原因。为此,提出了深部软岩巷道支护原则和超前卸压与支护+锚网喷+高强鸟巢锚索+注浆加固联合支护方案。现场巷道位移监测结果表明,该方案可有效控制深部大断面巷道大变形。     

钻孔摄像技术在巷道围岩松动圈测试中的应用

围岩松动圈大小的测试对巷道的破坏范围及支护方式的确定具有重要意义。针对三河尖煤矿南翼软岩巷道围岩变形强烈、破坏范围大(大松动圈)的特点,提出了利用钻孔摄像技术测量围岩松动圈大小,并利用钻孔测量系统对-980 m南翼软岩巷道围岩内三个不同深度围岩松动破碎情况进行直观分析,得出了三个测点的围岩松动圈的厚度,为南翼软岩巷道的支护方案设计提供了依据。     

断层构造带高应力软岩巷道支护技术研究

由于受到动压影响,矿井深部软岩巷道的围岩控制始终是矿山和岩石力学中的难题之一,特别是断层构造带的软岩巷道极易受到破坏,支护尤为困难.针对泉店煤矿东翼2条运输大巷的破坏特征,提出了二次高强补强支护技术方案,通过改善巷道围岩的各项力学参数提高围岩自身强度,有效抑制了巷道顶板的离层及围岩变形,取得良好的支护效果.     

软碎回采巷道围岩承载体系及控制技术探讨

针对软弱破碎围岩巷道支护困难的问题,以经坊矿3-边角071顺槽掘进为工程背景,通过分析软弱破碎围岩变形特征和巷道围岩承载体系,得出软弱破碎围岩变形特征主要是由弹性变形、碎胀变形、塑性变形等五种变形组合形成;围岩的自承体系由巷道内支护、浅层围岩及深部围岩耦合形成。针对断层构造叠加影响的巷道变形,提出采用π形梁配合单体液压支柱加固,并补打点柱进行补强支护来保证巷道断面的稳定性。