一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，本发明专利技术属于数据模拟领域，包括：数据获取模块、数据模拟模块、模拟分析模块和显示模块，其中数据获取模块、数据模拟模块、模拟分析模块和显示模块依次连接；数据获取模块，用于获取煤矿回撤通道的煤岩体力学数据；数据模拟模块，用于构建煤矿回撤通道模型，将围岩应力数据在煤矿回撤通道模型中进行数据模拟；模拟分析模块，用于基于回撤通道的位置变化数据，对围岩变形进行分析，得到分析过程和分析结果；显示模块，用于将位置变化和围岩变形进行显示。本发明专利技术能够解决现有技术中围岩应力条件与实际不符技术问题，能够对围岩变化进行准确地数据模拟。确地数据模拟。确地数据模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统


[0001]本专利技术属于数据模拟领域，特别是涉及一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统。

技术介绍

[0002]在煤矿生产过程中，工作面在回采结束后的支架回撤至关重要。安全快速的回撤意味着更快的搬家速度，是提高矿井产量、节约成本的必要因素。
[0003]目前研究煤矿回撤通道围岩变形方式成为选择合适的支护形式和支护参数的关键。针对上述问题，至今我国的研究机理理论较为多样，利用数值模拟软件和物理模拟不断研究深入，已取得一定的成果。以往对回撤通道围岩变形的模拟一般采用二维模拟试验台，少数的利用大尺寸的三维模拟实验台进行模拟，这种方法存在以下的不足：二维模拟回撤通道围岩变形仅研究某一断面的破坏，大尺寸的三维模拟实验台铺设困难且围岩应力条件与实际不符，难以模拟现实的条件。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，包括：数据获取模块、数据模拟模块、模拟分析模块和显示模块，其中所述数据获取模块、所述数据模拟模块、所述模拟分析模块和所述显示模块依次连接；
[0006]所述数据获取模块，用于获取煤矿回撤通道的煤岩体力学数据；
[0007]所述数据模拟模块，用于构建煤矿回撤通道模型，将所述围岩应力数据在所述煤矿回撤通道模型中进行数据模拟；
[0008]所述模拟分析模块，用于基于回撤通道的位置变化数据，对围岩变形进行分析，得到分析过程和分析结果；
[0009]所述显示模块，用于将所述位置变化和围岩变形进行显示。
[0010]优选地，所述数据获取模块包括：数据采集单元和数据处理单元；其中所述数据采集单元、所述数据处理单元分别与所述数据模拟模块连接；
[0011]所述数据采集单元，用于通过压力盒，采集煤矿回撤通道的煤岩体力学数据，所述煤岩体力学数据包括：工作面末采阶段超前支承压力、巷间煤柱应力和回撤通道前方的煤体应力；
[0012]所述数据处理单元，用于对所述煤岩体力学数据进行去噪处理，得到格式标准化的煤岩体力学数据。
[0013]优选地，所述数据模拟模块包括：模型构建单元和数据模拟单元；其中所述模型构建单元、所述数据模拟单元分别与所述模拟分析模块连接；
[0014]所述模型构建单元，用于构建FLAC3D数值模拟模型；
[0015]所述数据模拟单元，用于通过位置对应关系，将所述围岩应力数据在所述煤矿回
撤通道模型中进行数据模拟。
[0016]优选地，所述数据模拟模块还包括采空区处理单元，与所述模拟分析模块连接，用于通过弹性材料对采空区进行处理，即对煤层采空区进行弹性充填开挖。
[0017]优选地，所述模拟分析模块包括：数据统计单元和模拟分析单元；所述数据统计单元和所述模拟分析单元分别与所述显示模块连接；
[0018]所述数据统计单元，用于统计回撤通道的位置变化数据；
[0019]所述模拟分析单元，用于基于所述位置变化数据，通过围岩载荷传递机制和围岩结构特征，对围岩变形进行分析，得到分析过程和分析结果。
[0020]优选地，所述模拟分析单元，基于采空区与回撤通道的相对位置，得到巷间煤柱承受荷载与采空区荷载，通过所述巷间煤柱承受荷载与采空区荷载，对围岩变形进行分析。
[0021]优选地，所述显示模块包括视频显示单元和图表显示单元；
[0022]所述视频显示单元，用于通过视频播出形式，直观地显示基于回撤通道的位置变化和围岩变形过程；
[0023]所述图表显示单元，用于通过图表的横纵坐标分别显示位置变化和围岩变形应力。
[0024]本专利技术的技术效果为：
[0025]本专利技术提供了一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，通过数据获取模块，获取煤矿回撤通道的煤岩体力学数据；通过数据模拟模块，构建煤矿回撤通道模型，将所述围岩应力数据在所述煤矿回撤通道模型中进行数据模拟；通过模拟分析模块，基于回撤通道的位置变化数据，对围岩变形进行分析，得到分析过程和分析结果；通过显示模块，用于将所述位置变化和围岩变形进行显示。
[0026]本专利技术能够解决现有技术中围岩应力条件与实际不符技术问题，能够对围岩变化进行准确地数据模拟，同时还能通过围岩结构对巷间煤柱荷载进行精确分析。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0028]图1为本专利技术实施例中的系统示意图。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0030]实施例一
[0031]如图1所示，本实施例中提供一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，包括：数据获取模块、数据模拟模块、模拟分析模块和显示模块，其中所述数据获取模块、所述数据模拟模块、所述模拟分析模块和所述显示模块依次连接；
[0032]所述数据获取模块，用于获取煤矿回撤通道的煤岩体力学数据；
[0033]所述数据模拟模块，用于构建煤矿回撤通道模型，将所述围岩应力数据在所述煤矿回撤通道模型中进行数据模拟；
[0034]所述模拟分析模块，用于基于回撤通道的位置变化数据，对围岩变形进行分析，得到分析过程和分析结果；
[0035]所述显示模块，用于将所述位置变化和围岩变形进行显示。
[0036]在一些实施例中，所述数据获取模块包括：数据采集单元和数据处理单元；其中所述数据采集单元、所述数据处理单元分别与所述数据模拟模块连接；
[0037]所述数据采集单元，用于通过压力盒，采集煤矿回撤通道的煤岩体力学数据，所述煤岩体力学数据包括：工作面末采阶段超前支承压力、巷间煤柱应力和回撤通道前方的煤体应力；
[0038]本实施例中，数据采集单元中，还可以通过3～5个监测站对回撤通道的顶板下沉量和煤柱应力变化进行监测。
[0039]所述数据处理单元，用于对所述煤岩体力学数据进行去噪处理，得到格式标准化的煤岩体力学数据。本实施例中，数据处理单元，用于进行数据格式标准化，异常数据清除，错误纠正，重复数据的清除。
[0040]在一些实施例中，所述数据模拟模块包括：模型构建单元和数据模拟单元；其中所述模型构建单元、所述数据模拟单元分别与所述模拟分析模块连接；
[0041]所述模型构建单元，用于构建FLAC3D数值模拟模型；
[0042]所述数据模拟单元，用于通过位置对应关系，将所述围岩应力数据在所述煤矿回撤通道模型中进行数据模拟。
[0043]在一些实施例中，所述数据模拟模块还包括采空区处理单元，与所述模拟分析模块连接，用于通过弹性材料对采空区进行处理，即对煤层采空区进行弹性充填开挖。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，其特征在于，包括：数据获取模块、数据模拟模块、模拟分析模块和显示模块，其中所述数据获取模块、所述数据模拟模块、所述模拟分析模块和所述显示模块依次连接；所述数据获取模块，用于获取煤矿回撤通道的煤岩体力学数据；所述数据模拟模块，用于构建煤矿回撤通道模型，将所述围岩应力数据在所述煤矿回撤通道模型中进行数据模拟；所述模拟分析模块，用于基于回撤通道的位置变化数据，对围岩变形进行分析，得到分析过程和分析结果；所述显示模块，用于将所述位置变化和围岩变形进行显示。2.根据权利要求1所述的煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，其特征在于，所述数据获取模块包括：数据采集单元和数据处理单元；其中所述数据采集单元、所述数据处理单元分别与所述数据模拟模块连接；所述数据采集单元，用于通过压力盒，采集煤矿回撤通道的煤岩体力学数据，所述煤岩体力学数据包括：工作面末采阶段超前支承压力、巷间煤柱应力和回撤通道前方的煤体应力；所述数据处理单元，用于对所述煤岩体力学数据进行去噪处理，得到格式标准化的煤岩体力学数据。3.根据权利要求1所述的煤矿回撤通道围岩变形模拟系统，其特征在于，所述数据模拟模块包括：模型构建单元和数据模拟单元；其中所述模型构建单元、所述数据模拟单元分别与所述模拟分析模块连接；所述模型构建单元，用于构建FLAC3D数值模拟模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘润，赵福应，杨瑞刚，
申请(专利权)人：国能包头能源有限责任公司万利一矿，
类型：发明
国别省市：