礦山壓力可視化分析與評價專家系統(tǒng)

礦山壓力可視化分析與評價專家系統(tǒng)|礦山壓力顯現(xiàn)

系統(tǒng)概述

在山東科技大學(xué)礦壓理論研究基礎(chǔ)上，采用新的軟件設(shè)計理念、先進(jìn)的軟件開發(fā)工具以及可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等研發(fā)了這套RPAnalysis系統(tǒng)。該系統(tǒng)按采場選用支護(hù)設(shè)備的不同分為單體、綜采、綜放三個部分，巷道則按照回采巷道、掘進(jìn)巷道進(jìn)行分類，分別使用于炮采和普采工作面、綜采工作面、綜放工作面、回采巷道、掘進(jìn)巷道。利用礦壓理論、人工智能、模糊數(shù)學(xué)、有限元等進(jìn)行推理出支柱支護(hù)密度及強(qiáng)度相關(guān)的支護(hù)數(shù)據(jù)，比經(jīng)驗(yàn)支護(hù)更科學(xué)，更合理。它不僅包容大量理論、實(shí)踐成果和專業(yè)知識，而且借助實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)庫近乎無窮的知識記憶力和功能擴(kuò)散力，發(fā)揮出以專家系統(tǒng)代替專家工作的特殊作用，是加強(qiáng)采場及巷道安全管理，防止頂板事故的有效手段，高度體現(xiàn)了礦壓觀測數(shù)據(jù)分析與評價的科學(xué)性，合理性。

系統(tǒng)功能

具有預(yù)測特定采煤工作面頂板活動規(guī)律的功能。系統(tǒng)用戶可根據(jù)地質(zhì)部門提供的巖層柱狀圖、采場煤層地質(zhì)條件，須輸入6—8倍采高的巖層柱狀資料,同時結(jié)合實(shí)際觀測數(shù)據(jù)可自動分析判斷采場頂板（直接頂、老頂）結(jié)構(gòu)、質(zhì)量及其運(yùn)動規(guī)律，預(yù)測采場頂板周期來壓和沖擊地壓，及時調(diào)整支護(hù)的密度和強(qiáng)度等措施，避免冒頂、片幫和垮頂事故的發(fā)生。
具有工作面頂板管理和控制功能。可實(shí)現(xiàn)根據(jù)輸入的頂?shù)装鍏?shù)對回采工作面直接頂、老頂、底板進(jìn)行分類；根據(jù)支架工作阻力及工作參數(shù)進(jìn)行底板比壓計算；根據(jù)頂板運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行支架選型，并對支架合理工作參數(shù)進(jìn)行計算；根據(jù)老頂來壓步距、支架控頂距、直接頂厚度進(jìn)行支護(hù)強(qiáng)度計算。
具有巷道礦壓觀測數(shù)據(jù)分析。根據(jù)離層隨時間變化趨勢能判斷出：首次發(fā)生離層的位置、最大離層值與位置、觀測點(diǎn)的錨桿/索有效長度；根據(jù)錨桿應(yīng)力隨時間變化趨勢能判斷出：錨桿的工作狀態(tài)是否正常、錨桿工作阻力利用率、所選錨桿的合適程度（較小、富裕、合適）等。
具有自動進(jìn)行工作面支護(hù)設(shè)計、支架選型和支架評價的功能。系統(tǒng)可根據(jù)煤層地質(zhì)條件和頂板活動規(guī)律以及推斷出的循環(huán)步距，自動進(jìn)行單體、綜采、綜放支護(hù)設(shè)計、支架選型；對于給定的支架類型進(jìn)行支護(hù)性能評價，確保安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。
巷道錨桿（索）參數(shù)設(shè)計。能進(jìn)行巷道頂板和兩幫破壞深度的計算、錨桿（索）支護(hù)參數(shù)設(shè)計，包括：錨桿（索）桿體材料和錨固力、錨桿（索）長度、錨桿桿體直徑、錨桿鉆孔孔徑、錨桿排距、每排錨桿個數(shù)、錨桿支護(hù)形式、傾斜錨桿傾角、傾斜錨桿長度、鋼帶排距等。
自動生成礦壓觀測報告及各類報表。系統(tǒng)內(nèi)置8種工作面礦壓分析報告及報表，滿足用戶所需，并可根據(jù)用戶實(shí)際需要定制報表；報告內(nèi)容包括：工作面地質(zhì)與采礦技術(shù)條件、綜采（放）工作面礦壓觀測數(shù)據(jù)及分析，如頂板來壓步距判斷、基本頂來壓強(qiáng)度、對支架支護(hù)阻力及支護(hù)強(qiáng)度的評價、底板比壓觀測數(shù)據(jù)及分析等。
具有糾正不合理支護(hù)方式，消除事故隱患的功能。將現(xiàn)場現(xiàn)行的支護(hù)方式與專家系統(tǒng)給出支護(hù)設(shè)計、支架選型對比，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的支護(hù)方式在安全上技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上的差距和錯誤，從而及時糾正不合理支護(hù)方式，消除事故隱患，提升采煤工作面安全管理水平。
WEB信息發(fā)布。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成報表后進(jìn)行WEB發(fā)布，具有相應(yīng)權(quán)限的領(lǐng)導(dǎo)及工程技術(shù)人員可通過瀏覽器查閱各類報告。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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