礦山壓力可視化分析與評價系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著煤礦開采深度的不斷增加，礦壓以及由此誘發(fā)的沖擊地壓、頂板垮落等次生災害事故在頻度和強度上都不斷增加，嚴重威脅著煤礦安全生產及社會穩(wěn)定。目前我國很多煤炭企業(yè)為保證安全生產已經(jīng)安裝了監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對礦壓數(shù)據(jù)實時在線觀測，但由于礦壓致災機理的復雜性、抽象性與多變性，頂板來壓步距以及工作面支護評價等關鍵環(huán)節(jié)仍需專家根據(jù)不同開采條件、地質條件以及監(jiān)測數(shù)據(jù)等進行分析，受限于海量實時計算能力，專家僅能利用某些時間斷面的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行理論推理，尚無

2、法做到基于時間序列的精細分析及可視化表達。因此開展基于多源監(jiān)測數(shù)據(jù)進行礦山壓力可視化分析與評價系統(tǒng)研究具有重要意義。
　　應用系統(tǒng)工程方法設計礦山壓力可視化分析與系統(tǒng)，基于多源監(jiān)測數(shù)據(jù)設計礦壓分析與支護評價的軟件模型。主要研究內容如下：
　　1、研究礦壓分析與評價理論。研究了礦山壓力分析與評價理論的國內外發(fā)展狀況，分析工作面頂板運動規(guī)律，得出了確定頂板厚度和分類的合理方法，并對采場液壓支架的支護效果給出評價和支護建議；分析巷

3、道圍巖礦壓規(guī)律，根據(jù)巷道頂板圍巖的破壞程度給出合理的支護建議。通過對礦壓規(guī)律的分析，反映出礦壓的實時分布情況。
　　2、設計實現(xiàn)了礦山壓力可視化分析與評價系統(tǒng)RPAnalysis。應用礦壓理論的研究成果，基于監(jiān)控系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了工作面和巷道頂板運動規(guī)律以及底板比壓的分析，對工作面液壓支架的支護效果給出評價，結合巷道圍巖運動規(guī)律給出合理的錨桿錨索支護參數(shù)，最后生成并導出礦壓分析報告。
　　3、煤礦動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)及工作面頂板活

4、動規(guī)律的可視化方法研究。將實時監(jiān)測到的數(shù)據(jù)用二維工作阻力曲線圖、壓力云圖、頂?shù)装搴蛢蓭鸵平壳€圖表示、頂板離層特征圖、工作面頂板垮落動畫等方式表示，動態(tài)的、連續(xù)的、直觀的反映礦壓實時變化狀況。
　　4、對RPAnalysis系統(tǒng)進行全面測試。將多源監(jiān)測數(shù)據(jù)導入系統(tǒng)中進行測試，并與專家分析結果對比，驗證系統(tǒng)分析結果的正確性及穩(wěn)定性。
　　RPAnalysis系統(tǒng)已由尤洛卡股份定型并已推廣應用于多家煤炭生產企業(yè)，現(xiàn)場用戶應用表