摘要：深部煤体巷道变形具有明显的流变特性,准确高效地获取煤体的流变参数是研究巷道流变机理的重要基础。基于典型的煤巷流变工程案例,经分析认为,巷道帮部的松软煤体的长时变形具有两阶段流变特征,即前期的减速大流变阶段和后期的等速大流变阶段,获得煤体的流变参数对于进一步研究巷道失稳具有重要意义。基于人工智能算法支持向量机(SVM),采用天牛须算法(BAS)高效获取SVM的核函数参数σ和罚参数C,形成改进型进化支持向量机(ESVM),提高SVM的学习和泛化能力。进一步地,明确围岩的流变模型和弹塑性力学参数,基于正交设计原理,构建松散煤体流变参数样本数据。建立数值模拟模型,对构建的流变参数样本进行模拟计算,得到含有时序性的计算巷道位移,进而将每一组流变参数及其通过数值计算得到的与时间相对应的两帮移近量位移作为一组样本,形成样本数据库。将上述数据通过ESVM模型不断学习,以现场位移数据为目标,再利用BAS搜索得到最佳的煤体流变参数,最终构建得到BAS-ESVM煤体流变参数反演模型。得到的流变参数经过正算验证,结果显示计算位移与实测值吻合较好,证明了该方法的有效性与流变参数的正确性,该方法为研究煤体巷道流变机理奠定了参数基础。

摘要：为了预判水泥浆注浆加固淮北矿区松散煤层效果,提供合理注浆参数,确保松散破碎围岩体注浆加固后稳定,文章基于离散元思想,将散煤和水泥视为颗粒,结合散煤-水泥浆胶结体单轴压缩试验和颗粒流模拟软件,研究散煤注浆加固效果,从宏-细观角度揭示散煤水泥浆注浆加固规律。文章构建了散煤-水泥"两介质-三界面"模型;校核了散煤-水泥浆胶结体三界面细观力学参数,分析了颗粒配比和胶结体孔隙率对散煤注浆加固效果的影响规律。研究结果表明:"两介质-三界面"模型包括散煤颗粒、水泥颗粒,散煤颗粒之间胶结界面、水泥颗粒之间的胶结界面和散煤与水泥颗粒之间的胶结界面,模型不仅能够模拟常规岩体力学实验,还能够进行胶结参数影响特性研究,适用于散体介质注浆加固效果预判;散煤-水泥浆胶结体单轴压缩强度σc和弹性模量E随着散煤与水泥颗粒配比γ增加先增大后减小,存在最佳配比,散煤含量增加的过程分为初期骨料强化和后期胶结弱化两个阶段;胶结体单轴压缩强度σc和弹性模量E随着孔隙率n增加而加速减小,粒径越小、充填程度越高的注浆材料,加固效果越好。在现场注浆设计施工过程中,根据现场围岩破碎程度,优选粒径小、可注性好的浆液,能够获得较好的注浆加固效果。

摘要：以里必煤矿2^(#)总回风巷穿越陷落柱段巷道维护工程为研究背景,分析了2^(#)总回风巷穿越陷落柱施工安全与巷道围岩稳定的主要影响因素,并提出了2^(#)总回风巷穿越陷落柱施工安全和围岩控制对策。在探明里必煤矿2^(#)总回风巷陷落柱发育特征的基础上,对陷落柱进行超前注浆加固是保障巷道施工安全的有效手段。同时,为了保证2^(#)总回风巷穿越陷落柱段的围岩稳定,对巷道围岩支护方案进行了优化设计。工程实践表明超前注浆加固和优化后围岩控制方案能够保障里必煤矿2^(#)总回风巷穿越陷落柱段的施工安全与巷道围岩稳定,巷道围岩控制效果良好。