基于有限差分的巷道支護方案模糊篩選系統(tǒng)研究.pdf

1、巷道支護設計是礦井設計的重要環(huán)節(jié)，關系到煤礦生產的正常進行和井下工作人員的生命財產安全。目前，我國在進行支護設計時大多依靠經驗設計、公式計算或配合力學模擬驗證。這個過程不僅需要設計人員有相當?shù)脑O計經驗和知識積累而且在手工計算時過程復雜、工作量大。設計出來的方案也往往不能使支護效果和支護費用達到最佳。本文基于以上問題進行了研究，并開發(fā)了巷道基礎支護方案優(yōu)化篩選系統(tǒng)。
　　首先，對巖層破壞機理和巷道支護理論進行了綜述，分析了利用計算機

2、輸出支護方案和利用計算機計算圍巖穩(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方案和參數(shù)的方法。
　　再次，分析了模糊數(shù)學的原理和研究了利用模糊數(shù)學進行方案二次評價的方法及其計算機實現(xiàn)過程。
　　最后，以軟件工程的設計思想為指導對該系統(tǒng)進行了需求分析和總體設計，將系統(tǒng)劃分為六個功能模塊：基礎數(shù)據的錄入，圍巖穩(wěn)定性計算，支護方案的選擇，參數(shù)集合的生成，優(yōu)化篩選方案，

3、自動出圖系統(tǒng)。根據輸入參數(shù)統(tǒng)計分析巷道周圍的破壞情況，結合圍巖穩(wěn)定性判別公式計算圍巖穩(wěn)定性類別；根據圍巖的穩(wěn)定性類別和支護規(guī)范得到相應的支護方案和初步支護參數(shù)待選集合；適時調用有限差分程序FLAC3D進行參數(shù)化建模，批量模擬篩選方案；利用模糊數(shù)學對多方案位移量和支護費用進行綜合評價從而得到最佳方案；調用AutoCAD自動繪制巷道支護斷面圖輸出支護方案形成文本文件。
　　本課題從設計思想到程序實現(xiàn)完全由本人獨立完成。本課題的研究為利