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作者：赵洪宝;戈海宾;程辉;张鸿伟;
单位：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;中国矿业大学(北京)新能源开发与灾害防治研究中心;济宁能源发展集团有限公司金桥煤矿;广西大学资源环境与材料学院;
摘要：在三向应力条件下,通过调整巷道轴向与最大主应力间的夹角,可降低高应力对围岩稳定性的影响。采用理论分析、现场试验等研究方法,提出了三向应力下巷道合理布置的PSO-AHP优化耦合算法,确定了最有利于巷道围岩稳定的布置参数,并在魏家地1104工作面运输巷进行了工程应用。研究结果表明:巷道布置参数倾角α与方位角β影响巷道围岩偏应力S_1分布,不同布置参数α,β下巷道围岩S_1分布不同。巷道围岩对α,β变化的敏感度存在差异,通过改变巷道围岩敏感度更高的参数,可减小围岩偏应力,提高围岩稳定性。PSO-AHP优化算法以偏应力为指标,首先通过计算巷道不同部位的优化布置参数,然后建立判断矩阵与评价函数来确定巷道最优布置参数。在魏家地1104工作面运输巷进行了应用,巷道采用PSO-AHP优化算法得到的最优参数进行布置,巷道围岩不同深度处的平均偏应力降低系数均小于1。与原布置方案相比,最优布置参数下巷道围岩偏应力总体减小,最大偏应力位置转移。通过调整巷道布置方案,提出了非对称支护形式,现场应用效果良好。
关键词：三向应力;巷道布置优化;PSO-AHP优化算法;偏应力;非对称支护
基金资助：越崎学者计划资助项目(800015Z1179)
