礦山壓力可視化分析與評價專家系統說明書

系統概述

在山東科技大學礦壓理論研究基礎上，采用新的軟件設計理念、先進的軟件開發工具以及可視化技術、數據庫技術等研發了這套RPAnalysis系統。該系統按采場選用支護設備的不同分為單體、綜采、綜放三個部分，巷道則按照回采巷道、掘進巷道進行分類，分別使用于炮采和普采工作面、綜采工作面、綜放工作面、回采巷道、掘進巷道。利用礦壓理論、人工智能、模糊數學、有限元等進行推理出支柱支護密度及強度相關的支護數據，比經驗支護更科學，更合理。它不僅包容大量理論、實踐成果和專業知識，而且借助實時監測數據庫近乎無窮的知識記憶力和功能擴散力，發揮出以專家系統代替專家工作的特殊作用，是加強采場及巷道安全管理，防止頂板事故的有效手段，高度體現了礦壓觀測數據分析與評價的科學性，合理性。

系統功能

具有預測特定采煤工作面頂板活動規律的功能。系統用戶可根據地質部門提供的巖層柱狀圖、采場煤層地質條件，須輸入6—8倍采高的巖層柱狀資料,同時結合實際觀測數據可自動分析判斷采場頂板（直接頂、老頂）結構、質量及其運動規律，預測采場頂板周期來壓和沖擊地壓，及時調整支護的密度和強度等措施，避免冒頂、片幫和垮頂事故的發生。
具有工作面頂板管理和控制功能。可實現根據輸入的頂底板參數對回采工作面直接頂、老頂、底板進行分類；根據支架工作阻力及工作參數進行底板比壓計算；根據頂板運動參數進行支架選型，并對支架合理工作參數進行計算；根據老頂來壓步距、支架控頂距、直接頂厚度進行支護強度計算。
具有巷道礦壓觀測數據分析。根據離層隨時間變化趨勢能判斷出：首次發生離層的位置、最大離層值與位置、觀測點的錨桿/索有效長度；根據錨桿應力隨時間變化趨勢能判斷出：錨桿的工作狀態是否正常、錨桿工作阻力利用率、所選錨桿的合適程度（較小、富裕、合適）等。
具有自動進行工作面支護設計、支架選型和支架評價的功能。系統可根據煤層地質條件和頂板活動規律以及推斷出的循環步距，自動進行單體、綜采、綜放支護設計、支架選型；對于給定的支架類型進行支護性能評價，確保安全可靠，技術先進，經濟合理。
巷道錨桿（索）參數設計。能進行巷道頂板和兩幫破壞深度的計算、錨桿（索）支護參數設計，包括：錨桿（索）桿體材料和錨固力、錨桿（索）長度、錨桿桿體直徑、錨桿鉆孔孔徑、錨桿排距、每排錨桿個數、錨桿支護形式、傾斜錨桿傾角、傾斜錨桿長度、鋼帶排距等。
自動生成礦壓觀測報告及各類報表。系統內置8種工作面礦壓分析報告及報表，滿足用戶所需，并可根據用戶實際需要定制報表；報告內容包括：工作面地質與采礦技術條件、綜采（放）工作面礦壓觀測數據及分析，如頂板來壓步距判斷、基本頂來壓強度、對支架支護阻力及支護強度的評價、底板比壓觀測數據及分析等。
具有糾正不合理支護方式，消除事故隱患的功能。將現場現行的支護方式與專家系統給出支護設計、支架選型對比，可以發現現行的支護方式在安全上技術上經濟上的差距和錯誤，從而及時糾正不合理支護方式，消除事故隱患，提升采煤工作面安全管理水平。
WEB信息發布。根據監測數據生成報表后進行WEB發布，具有相應權限的領導及工程技術人員可通過瀏覽器查閱各類報告。

系統結構

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