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河南理工大学学报(自然科学版)2026年第01期:基于组合赋权法和响应面法的巷道围岩钻孔卸压参数优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈晓祥;任俊龙;

单位:河南理工大学能源科学与工程学院;煤炭安全生产与省部共建协同创新中心;

摘要:目的 为了解决巷道围岩严重变形问题,基于组合赋权法和响应面法对巷道围岩钻孔卸压参数进行优化研究。方法 针对李村煤矿巷道两帮围岩钻孔卸压参数优选问题,结合现场实际工程地质条件,采用Box-Behnken方法设计25组试验方案。应用FLAC3D进行数值模拟分析,获得不同参数条件下的力学响应特征,结合技术经济要求,选取施工成本、两帮移近量、顶底板移近量、最大垂直应力、塑性区面积、施工效率等6个指标,利用层次分析法和主成分分析法组合赋权各评价指标。结果 提出巷道围岩钻孔卸压参数综合评价模型,克服评价指标单一、主观因素干扰等缺陷,形成系统、准确的评价方法。以规范化综合评分为响应指标、钻孔卸压参数为变量,构建多元二阶回归预测方程。巷道围岩钻孔卸压优化参数为:孔径0.1 m,孔深4 m,间排距1 m×1 m,此时综合效益最佳。结论 提出的回归预测模型选取的钻孔卸压参数合理可行,降低围岩变形量的同时保证了经济效益,可为相关巷道围岩控制方案设计提供借鉴。

关键词:钻孔卸压;;响应面法;;参数优化;;主成分分析法;;层次分析法

基金资助:国家自然科学基金资助项目(U1504515,51304068);; 中国煤炭工业协会指导性研究计划项目(MTKJ2015-251);; 河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2017GGJS055)