基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法技术方案

技术编号:41880959 阅读:18 留言:0更新日期:2024-07-02 00:35
本发明专利技术提供了一种基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,属煤矿开采支护技术领域。通过考虑多种煤层开采工艺影响因素,利用BBD(Box‑Behnken Design)响应面分析设计试验方案,通过数值模拟手段计算各种因素下的超前支承压力大小,最后通过多维度灰色系统方法,优化二次响应面回归模型中超前支承压力的计算系数,得出修正后的超前支承压力计算公式,从而解决了新建矿井工作面回采工艺参数设计没有参考依据、工作面及巷道支护方法选择不清、支护体型号不匹配等问题,进一步提高了预测模型的准确度。为新建矿井煤层开采设计提供了理论基础,为巷道超前支护方法的选择提供了计算依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿开采支护,具体涉及一种适用于工作面回采过程超前支承压力预警的基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法


技术介绍

0、技术背景

1、近年来,煤炭行业经历多次的技术升级,煤炭开采方式也发生明显变化。随着煤矿深部资源高效开采,工作面埋深、巷道断面大小与巷道长度都明显提高。但同时,会引发难开采煤层的冲击地压、巷道坍塌等问题。为避免灾害发生,煤矿井下超前支护技术经历了快速发展,但超前支架技术和理论仍不能完全适应现有的综采工艺。综采工作面的超前支护方式涵盖了多种方法,其中以单体液压支柱与金属铰接顶梁的组合应用最为广泛,该支护方式的重要支护参数之一就是工作面的超前支承压力。

2、超前支承压力是由于采矿过程中原岩的应力重新分布而产生的压力,随着工作面的推进而不断移动,因此也称为移动支承压力。在采煤工作面推进时,超前巷道的围岩受到多种压力的影响,使得矿压问题变得复杂。深入工作面超前支承压力的峰值压力和分布规律研究,对于巷道的开挖、支护方法选择、工作面推进与灾害事故的降低等方面问题,都具有重要的理论意义与工程应用价值。...

【技术保护点】

1.一种基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,其特征在于:步骤一中,所述的确定工作面超前支承压力大小影响因素中的三个因素的选取是根据矿井核定生产能力进行计算,通过回采的工作面长度与开采高度,结合工作面的推进速度,即能通过煤体容重计算出单位时间内工作面的开采量;因此,选取工作面回采工序参数中最重要的与产量相关的三个参数,作为超前支承压力影响因素进行研究。

3.根据权利要求1所述的基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,其特征在于:步骤一中...

【技术特征摘要】

1.一种基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,其特征在于:步骤一中,所述的确定工作面超前支承压力大小影响因素中的三个因素的选取是根据矿井核定生产能力进行计算,通过回采的工作面长度与开采高度,结合工作面的推进速度,即能通过煤体容重计算出单位时间内工作面的开采量;因此,选取工作面回采工序参数中最重要的与产量相关的三个参数,作为超前支承压力影响因素进行研究。

3.根据权利要求1所述的基于多维度灰色系统的煤矿超前支承压力响应面预测方法,其特征在于:步骤一中,所述的影响因素有效区间范围,具体为:根据矿井采煤机截深与工人每天切割刀数得出推进速度,根据采煤机截深有0.5m、0.6m、0.8m、1.0m和1.2m,工人每天切割刀数依据煤层条件情况的不同,切割2~6刀,得出推进速度的有效区间范围为1m/d~7.2m/d;根据煤层赋存情况与矿井产量得出工作面长度,工作面长度的有效区间范...

【专利技术属性】
技术研发人员:王峰马小卫赵世帆高明仕张长君张宏梁正武一丁
申请(专利权)人:华亭煤业集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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