深埋煤巷圍巖流變參數(shù)反分析及支護優(yōu)化研究.pdf

1、隨著煤炭開采深度的不斷增加，許多礦井的開采深度已經(jīng)達到上千米，巖石表現(xiàn)出了一定的流變特性。在高地應力作用下，軟巖巷道礦壓顯現(xiàn)劇烈、變形較大，深埋高應力軟巖巷道的支護問題愈來愈突出。因此，研究深埋軟巖巷道的變形破壞機理，對控制巷道圍巖穩(wěn)定性具有重要意義。本文結合趙莊煤業(yè)深埋煤巷變形破壞嚴重的特征，采用理論分析、現(xiàn)場監(jiān)測及數(shù)值計算等方法，基于流變理論通過反分析方法得到了符合工程實際的圍巖流變力學參數(shù)，并在此基礎上優(yōu)化了深埋軟巖巷道的原有支護

2、方案。取得的主要成果歸納如下：
　　（1）以線彈性理論為基礎，采用兩種計算模型分別計算出了巷道變形的線彈性解析解。并在此基礎上，基于 Burgers蠕變本構模型經(jīng)過理論推導，得到了巷道變形的黏彈性解析解，為反分析計算做鋪墊。
　?。?）針對基本BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法在計算過程中誤差函數(shù)容易陷入局部極小值而難以達到全局最小值導致算法精度不高的問題，采用PSO算法對BP算法的不足之處進行了修正，得到精度更高的智能反分析算法。
　

3、　（3）將現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)代入修正后的反分析算法中經(jīng)反分析計算得到了符合工程實際的圍巖Burgers蠕變模型力學參數(shù)值。同時通過數(shù)值計算揭示了隨著時間的增加，Burgers模型不同蠕變參數(shù)的變化對巷道變形影響的內在機理。
　?。?）在得到圍巖Burgers模型蠕變力學參數(shù)的基礎上，研究了注漿加固體不同力學參數(shù)、不同注漿時間、不同注漿加固圈厚度等因素對注漿支護效果的影響。經(jīng)分析得到，單純提高某個注漿體參數(shù)值或某幾個參數(shù)值，很難得到最合理