基于组合赋权的遗传算法优化BP神经网络岩爆预测研究

针对岩爆倾向性预测的复杂问题,选取隧洞应力系数、脆性系数及围岩冲击倾向指数为评价指标,利用组合赋权法确定指标的权重,结合遗传算法和BP神经网络,建立了基于组合赋权的遗传算法优化BP神经网络的预测模型。利用岩爆实例数据对建立的模型进行测试,测试结果具有良好的准确度,验证了该模型的可行性及有效性。     

动静荷载下巷道围岩倾斜裂纹的动焦散试验

利用爆炸加载动态焦散线测试系统,采用PMMA材料加工模型试件,进行裂纹扩展规律的动焦散试验研究。结果表明:预制裂纹b端在应力波作用下起裂,扩展轨迹出现翘曲变化的现象,大体上沿水平方向扩展;裂纹b端扩展位移随倾角θ呈现增大和减小交替变化的规律,在-45°~45°内,扩展位移曲线大体上关于直线θ=0°对称,在-75°~-45°和45°~75°内,位移曲线呈现较大差别;扩展位移曲线在θ=-45°,θ=0°和θ=60°处达到峰值,分别为22,31,36 mm,在θ=±30°处达到低谷值9 mm和11 mm;应力强度因子KⅠd变化曲线和能量释放率G变化曲线具有相似的变化规律,均先达到峰值,后反复振荡变化、多次出现峰值;KⅠd值和G值与能量紧密相关,当两者的数值相对较大时,相应裂纹扩展位移较大,反之,裂纹扩展位移较小。     

动静载荷下巷道围岩裂纹扩展规律的试验研究

为了研究动静载荷耦合作用下巷道围岩裂纹的扩展规律,将PMMA材料加工成含有单裂纹的试件,利用爆炸加载动态焦散线测试系统进行了巷道围岩裂纹扩展规律的试验.研究表明,预制裂纹的扩展位移、试件损伤度以及试验围压之间存在密切联系:扩展位移与试件损伤度呈负相关的关系;损伤度随围压的增大呈现先增大后减小的变化规律;不同围压条件下,预制裂纹在等量爆炸载荷作用下均出现扩展和止裂交替变化的现象,但预制裂纹扩展位移随着围压的增大呈先减小后增大的变化规律,在0MPa围压下扩展位移有最大值30.84mm,在0.4MPa时扩展位移有最小值10.98mm.裂纹端部扩展速度与能量释放率关系较为密切:能量释放率增大时,扩展速度会相应增大;预制裂纹扩展速度减小后,受应力波影响,裂纹端部积累能量,能量释放率又会相应增大.     

倾斜工作面中墩柱迎山角确定方法与应用

可缩式墩柱是煤矿巷道支护较为新颖的巷旁支护体,其在倾斜工作面中迎山角的确定也是较为关心的问题之一,开展这方面的研究工作具有重要的理论意义与应用价值。文章以峰峰集团梧桐庄182208外工作面为研究背景,结合墩柱上下两节钢管嵌套这一特殊性结构,建立力学模型,进行受力情况分析,推导出墩柱在倾斜工作面迎山角的计算公式。计算结果表明,墩柱迎山角的大小与老顶、直接顶的厚度以及工作面倾斜角度有关,迎山角与老顶和直接顶厚度均呈指数关系,随老顶厚度的增大而减小,随直接顶厚度的增大而增大。通过现场试验结果分析得,当迎山角取2.4°时,能够有效控制墩柱结构的弯曲变形量,提高墩柱承载性能。     

大倾角极软厚煤巷围岩破坏机理与支护参数优化

以杜家村煤矿1201南运输巷为研究对象,结合FLAC3D数值分析方法与非对称性耦合支护理论,分析了1201南运输巷的围岩破坏机理并提出大倾角极软厚煤层的支护优化方案.研究结果表明,大倾角极软厚煤层巷道围岩破坏主要是由顶板上部岩层剪切与张拉作用所致;优选了支护方案,有效抑制了巷道底板的底臌、两帮的移近及其塑性区的发展.现场应用表明,顶板锚索支护范围内,锚杆(索)非对称性耦合支护的围岩整体性较好,巷道围岩在支护20~30 d后,变形趋于稳定.