基于有限差分的巷道支護(hù)方案模糊篩選系統(tǒng)研究.pdf

1、巷道支護(hù)設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行和井下工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。目前，我國在進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)大多依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、公式計(jì)算或配合力學(xué)模擬驗(yàn)證。這個(gè)過程不僅需要設(shè)計(jì)人員有相當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累而且在手工計(jì)算時(shí)過程復(fù)雜、工作量大。設(shè)計(jì)出來的方案也往往不能使支護(hù)效果和支護(hù)費(fèi)用達(dá)到最佳。本文基于以上問題進(jìn)行了研究，并開發(fā)了巷道基礎(chǔ)支護(hù)方案優(yōu)化篩選系統(tǒng)。
　　首先，對(duì)巖層破壞機(jī)理和巷道支護(hù)理論進(jìn)行了綜述，分析了利用計(jì)算機(jī)

2、輸出支護(hù)方案和利用計(jì)算機(jī)計(jì)算圍巖穩(wěn)定性的方法。
　　其次，分析了有限差分原理和數(shù)值模擬方法，研究了FLAC二次開發(fā)的方法和批量篩選支護(hù)方案和參數(shù)的方法。
　　再次，分析了模糊數(shù)學(xué)的原理和研究了利用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行方案二次評(píng)價(jià)的方法及其計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過程。
　　最后，以軟件工程的設(shè)計(jì)思想為指導(dǎo)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析和總體設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)劃分為六個(gè)功能模塊：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入，圍巖穩(wěn)定性計(jì)算，支護(hù)方案的選擇，參數(shù)集合的生成，優(yōu)化篩選方案，

3、自動(dòng)出圖系統(tǒng)。根據(jù)輸入?yún)?shù)統(tǒng)計(jì)分析巷道周圍的破壞情況，結(jié)合圍巖穩(wěn)定性判別公式計(jì)算圍巖穩(wěn)定性類別；根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性類別和支護(hù)規(guī)范得到相應(yīng)的支護(hù)方案和初步支護(hù)參數(shù)待選集合；適時(shí)調(diào)用有限差分程序FLAC3D進(jìn)行參數(shù)化建模，批量模擬篩選方案；利用模糊數(shù)學(xué)對(duì)多方案位移量和支護(hù)費(fèi)用進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)從而得到最佳方案；調(diào)用AutoCAD自動(dòng)繪制巷道支護(hù)斷面圖輸出支護(hù)方案形成文本文件。
　　本課題從設(shè)計(jì)思想到程序?qū)崿F(xiàn)完全由本人獨(dú)立完成。本課題的研究為利