基于分区变权及AHP的煤层底板突水脆弱性评价

在进行煤层底板突水脆弱性评价时,往往是通过不同的模型及计算方法得到各个影响因 素的常权权重,各个分区均采用此固定常权权重,忽略了不同分区中各个影响因素指标值在不同 的组合状态下,其影响权重需随之调整,以反映各影响因素对于煤层底板突水相对重要性的变化 问题。 本文结合AHP确定的各影响因素常权权重,引入分区变权模型,调整各分区不同因素组 合状态下的权重分配,改进了常权权重在不同分区评价中的不合理性,进一步提高了评价结果的 精度,对安全开采具有一定的参考价值。     

云冈煤矿充填开采设计与顶板覆岩变形破坏时空演化规律研究

以云冈煤矿8402工作面充填开采为背景,首先制备了5种不同配比的矸石浆,开展了泌水率、凝结时间和单轴抗压强度测试,根据使用要求和成本要求选择了合理的矸石浆配比,并进行了充填液压支架与充填开采工艺设计;考虑岩体力学参数随开采应力的变化,基于HoekBrown模型,采用FLAC3D软件研究分析了有无充填2种条件下8402工作面顶板覆岩的变形破坏时空演化规律。研究结果表明：水泥和粉煤灰用量分别为180 kg/m³和210 kg/m³时,可同时满足云冈煤矿8402工作面充填开采使用和成本要求;无充填条件下8402工作面周期来压步距约18～25 m,裂隙带发育高度约108 m;而85%膏体充填条件下工作面周期来压步距约36～40 m,裂隙带发育高度则约43 m;85%膏体充填下工作面向前推进120 m后,其地表最大沉降和最大倾斜基本保持为165 mm和2.62 mm/m不变,小于规范的规定要求,能够确保地面建筑的安全。     

基于遗传算法优化BP神经网络的华北型煤田矿压破坏带深度预测

为防治煤层底板水害,在总结矿压破坏带深度预测方法和理论的基础上,分析了影响矿压破坏深度的各项因素,选取华北型石炭二叠系煤田典型工作面综采条件下的矿压破坏深度实测数据;通过运用MATLAB软件对实测数据进行训练和拟合验证,构建了基于遗传算法优化BP神经网络的矿压破坏带深度预测模型。经过对比传统人工神经网络模型,优化模型与实际吻合更好,预测精度更高。基于MATLAB进一步开发了可视化预测预报系统,使得操作更为便捷。研究成果为防治煤层底板水害提供了技术支撑和依据。     

特厚综放大结构顶板强矿压区域治理技术研究

煤炭开采过程中,由于强矿压的作用会引起各种复杂的动力现象，影响采矿作业的正常进行，威胁煤矿的安全生产，探索新的技术途径控制特厚煤层开采中强矿压难题势在必行。以大同塔山煤矿为工程研究对象，运用三维计算机模拟、实验室研究和工业性试验研究，分析多煤层开采时，解放层山4#煤层采动后对3-5#煤层开采的影响，研究利用解放层开采区域治理大结构顶板强矿压技术，并分析该技术的适用条件和作用，获得基于解放层开采区域的特厚综放大结构强矿压顶板运动规律、矿压显现规律及控制措施等，为特厚煤层综放大结构顶板强矿压开采支护方式选择、巷道布置形式、支架选型以及支架控制技术参数的确定提供依据，为类似条件下的煤层开采开创了新的技术途径。