[發(fā)明專利]一種煤礦軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310022771.6
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103077287A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王連國;陸銀龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦巷道壓力與圍巖控制，特別是一種煤礦軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)的普及，專家系統(tǒng)已在很多工程上都進(jìn)行了應(yīng)用。西南交通大學(xué)開發(fā)的“錨網(wǎng)噴支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)PTES”，煤科院北京開采所開發(fā)的“回采巷道支護(hù)選型與參數(shù)確定專家系統(tǒng)”等。但是，這些專家系統(tǒng)涉及的對象僅是煤礦巷道的錨桿支護(hù)，而沒有涉及煤礦復(fù)雜困難條件下軟巖巷道的錨注支護(hù)。

錨注支護(hù)技術(shù)是維護(hù)煤礦復(fù)雜困難條件下軟巖巷道圍巖穩(wěn)定的一項(xiàng)有效技術(shù)。但是，進(jìn)行煤礦軟巖巷道錨注支護(hù)是一個涉及到煤層開采條件、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和巖石力學(xué)等諸多因素的復(fù)雜問題，往往需要具備專業(yè)的數(shù)學(xué)力學(xué)知識以及豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，同時需要花費(fèi)大量時間和精力來進(jìn)行復(fù)雜的力學(xué)計(jì)算和工程繪圖，這些對于煤礦現(xiàn)場工程技術(shù)人員來講是很難做到的。

目前，我國煤礦每年掘進(jìn)的復(fù)雜困難條件下的軟巖巷道總長度達(dá)到百萬米以上，但是對這些軟巖巷道的錨注支護(hù)卻憑借猜測和假設(shè)，主觀隨意性對結(jié)果影響很大。當(dāng)強(qiáng)度過低時，由于錨注支護(hù)效果不能得到充分發(fā)揮，將導(dǎo)致巷道出現(xiàn)冒頂偏幫等事故，而當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度較高時則會造成支護(hù)材料的浪費(fèi)，嚴(yán)重影響礦井的經(jīng)濟(jì)效益。對煤礦軟巖巷道的錨注支護(hù)設(shè)計(jì)，尚未有一種能夠定量、全面地考慮新建軟巖巷道工程的具體地質(zhì)力學(xué)環(huán)境，以及結(jié)合新建軟巖巷道工程周圍其它礦區(qū)可借鑒的實(shí)際軟巖巷道工程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和錨注支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，來進(jìn)行新建軟巖巷道錨注支護(hù)技術(shù)方案與參數(shù)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果自動進(jìn)行錨注支護(hù)設(shè)計(jì)報(bào)告編制和工程施工布置圖形繪制的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是要提供一種煤礦軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，解決無法合理、準(zhǔn)確、規(guī)范地設(shè)計(jì)煤礦軟巖巷道錨注支護(hù)方案與參數(shù)的問題。

根據(jù)本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：煤礦軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)包括：(1)軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)專家知識庫模塊；(2)軟巖巷道錨注支護(hù)工程實(shí)踐成功案例數(shù)據(jù)庫模塊；(3)新建軟巖巷道工程原始數(shù)據(jù)輸入模塊；(4)軟巖巷道錨注支護(hù)形式推理設(shè)計(jì)模塊；(5)軟巖巷道錨注支護(hù)參數(shù)推理設(shè)計(jì)模塊；(6)軟巖巷道錨注支護(hù)結(jié)構(gòu)承載能力評價模塊；(7)軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)報(bào)告自動生成模塊；(8)軟巖巷道錨注支護(hù)施工布置圖形繪制模塊；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)專家知識庫模塊，獲取煤礦巷道錨注支護(hù)領(lǐng)域中知名專家與學(xué)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與知識，并將這些知識以“基礎(chǔ)知識”和“推理知識”兩種形式存于系統(tǒng)的知識庫中，供系統(tǒng)計(jì)算推理時使用；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)工程實(shí)踐成功案例數(shù)據(jù)庫模塊，存儲全國范圍內(nèi)各大煤礦成功的軟巖巷道錨注支護(hù)工程實(shí)踐的案例資料，包括軟巖巷道的基本工程地質(zhì)資料、軟巖巷道的錨注支護(hù)形式以及支護(hù)參數(shù)，為新建軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)提供借鑒；

所述的新建軟巖巷道工程原始數(shù)據(jù)輸入模塊，基本輸入數(shù)據(jù)包括：新建軟巖巷道的基本工程地質(zhì)概況數(shù)據(jù)、新建軟巖巷道地應(yīng)力數(shù)據(jù)、新建軟巖巷道圍巖力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)和新建軟巖巷道圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)數(shù)據(jù)；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)形式推理設(shè)計(jì)模塊，實(shí)現(xiàn)如下功能：A.?構(gòu)建軟巖巷道錨注支護(hù)形式推理機(jī)；B.?通過推理機(jī)的演繹計(jì)算，確定軟巖巷道的最佳錨注支護(hù)形式；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)參數(shù)推理設(shè)計(jì)模塊，實(shí)現(xiàn)如下功能：A.?構(gòu)建軟巖巷道錨注支護(hù)參數(shù)推理機(jī)；B.?通過推理機(jī)的演繹計(jì)算，確定軟巖巷道的最佳錨注支護(hù)參數(shù)；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)結(jié)構(gòu)承載能力評價模塊，實(shí)現(xiàn)如下功能：A.?對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟巖巷道錨注支護(hù)形式與支護(hù)參數(shù)進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)承載能力評價；B.?根據(jù)評價結(jié)果，進(jìn)一步修正與優(yōu)化軟巖巷道的錨注支護(hù)形式與參數(shù)；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)報(bào)告自動生成模塊，通過建立專家系統(tǒng)與Microsoft?Office?Word軟件之間的數(shù)據(jù)交換接口，實(shí)現(xiàn)自動編制規(guī)范的軟巖巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)報(bào)告的功能；

所述的軟巖巷道錨注支護(hù)施工布置圖形繪制模塊，通過建立專家系統(tǒng)與AutoCAD軟件之間的數(shù)據(jù)交換接口，實(shí)現(xiàn)自動繪制規(guī)范的軟巖巷道錨注支護(hù)方案施工布置圖形的功能。