矿山压力可视化分析与评价专家系统

矿山压力可视化分析与评价专家系统

矿山压力可视化分析与评价专家系统|矿山压力显现

系统概述

在山东科技大学矿压理论研究基础上，采用新的软件设计理念、先进的软件开发工具以及可视化技术、数据库技术等研发了这套RPAnalysis系统。该系统按采场选用支护设备的不同分为单体、综采、综放三个部分，巷道则按照回采巷道、掘进巷道进行分类，分别使用于炮采和普采工作面、综采工作面、综放工作面、回采巷道、掘进巷道。利用矿压理论、人工智能、模糊数学、有限元等进行推理出支柱支护密度及强度相关的支护数据，比经验支护更科学，更合理。它不仅包容大量理论、实践成果和专业知识，而且借助实时监测数据库近乎无穷的知识记忆力和功能扩散力，发挥出以专家系统代替专家工作的特殊作用，是加强采场及巷道安全管理，防止顶板事故的有效手段，高度体现了矿压观测数据分析与评价的科学性，合理性。

系统功能

具有预测特定采煤工作面顶板活动规律的功能。系统用户可根据地质部门提供的岩层柱状图、采场煤层地质条件，须输入6—8倍采高的岩层柱状资料,同时结合实际观测数据可自动分析判断采场顶板（直接顶、老顶）结构、质量及其运动规律，预测采场顶板周期来压和冲击地压，及时调整支护的密度和强度等措施，避免冒顶、片帮和垮顶事故的发生。
具有工作面顶板管理和控制功能。可实现根据输入的顶底板参数对回采工作面直接顶、老顶、底板进行分类；根据支架工作阻力及工作参数进行底板比压计算；根据顶板运动参数进行支架选型，并对支架合理工作参数进行计算；根据老顶来压步距、支架控顶距、直接顶厚度进行支护强度计算。
具有巷道矿压观测数据分析。根据离层随时间变化趋势能判断出：首次发生离层的位置、最大离层值与位置、观测点的锚杆/索有效长度；根据锚杆应力随时间变化趋势能判断出：锚杆的工作状态是否正常、锚杆工作阻力利用率、所选锚杆的合适程度（较小、富裕、合适）等。
具有自动进行工作面支护设计、支架选型和支架评价的功能。系统可根据煤层地质条件和顶板活动规律以及推断出的循环步距，自动进行单体、综采、综放支护设计、支架选型；对于给定的支架类型进行支护性能评价，确保安全可靠，技术先进，经济合理。
巷道锚杆（索）参数设计。能进行巷道顶板和两帮破坏深度的计算、锚杆（索）支护参数设计，包括：锚杆（索）杆体材料和锚固力、锚杆（索）长度、锚杆杆体直径、锚杆钻孔孔径、锚杆排距、每排锚杆个数、锚杆支护形式、倾斜锚杆倾角、倾斜锚杆长度、钢带排距等。
自动生成矿压观测报告及各类报表。系统内置8种工作面矿压分析报告及报表，满足用户所需，并可根据用户实际需要定制报表；报告内容包括：工作面地质与采矿技术条件、综采（放）工作面矿压观测数据及分析，如顶板来压步距判断、基本顶来压强度、对支架支护阻力及支护强度的评价、底板比压观测数据及分析等。
具有纠正不合理支护方式，消除事故隐患的功能。将现场现行的支护方式与专家系统给出支护设计、支架选型对比，可以发现现行的支护方式在安全上技术上经济上的差距和错误，从而及时纠正不合理支护方式，消除事故隐患，提升采煤工作面安全管理水平。
WEB信息发布。根据监测数据生成报表后进行WEB发布，具有相应权限的领导及工程技术人员可通过浏览器查阅各类报告。

系统结构

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