[发明专利]一种多参量影响下沿空留巷稳定性关键参数的确定方法

说明书

本发明公开一种多参量影响下沿空留巷稳定性关键参数的确定方法，包括以下步骤：S1、对影响稳定性关键参数的多个参量建立正交试验；S2、计算得到不同参量条件下，沿空留巷顶板下沉量、两帮移进量、充填体最大应力的评价指标值；S3、利用权重分析法得到各参量对沿空留巷稳定性的影响程度大小；S4、采用灰色关联度与组合权重法对沿空留巷稳定性进行协调控制，最后得到沿空留巷稳定性的最优关键参数。本发明能够将多参量协调变化时，综合定量确定沿空留巷稳定性关键参数，具有重要的现实意义和广泛的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及一种多参量影响下沿空留巷稳定性关键参数的确定方法，属于采矿技术领域。

背景技术

沿空留巷是在采空区边缘“低压区”，利用人工建造的充填体支撑顶板，将上工作面一条平巷保留，供下一接替面使用，做到少掘巷道，缩短接替面准备时间，实现无煤柱回采的技术手段。同时利用沿空留巷技术能够很好的解决上隅角瓦斯积聚，避免出现瓦斯超限的问题。沿空留巷关键参数设计是沿空留巷技术在现场应用过程中一个非常重要的环节。

早期沿空留巷技术研究主要是针对充填体支护阻力、宽度等单因素对沿空留巷稳定性影响，且往往将充填体假设为独立的存在，并未综合考虑留巷宽度、留巷支护强度、顶板强度等因素对沿空留巷空间结构稳定性的影响。

现有沿空留巷技术虽然研究了沿空留巷直接顶强度、煤体强度、巷旁支护体强度、巷内支护阻力、关键块给定载荷、直接顶容重、顶煤容重、关键快破断位置、巷旁支护体宽度、巷道宽度、直接顶厚度、采高和顶煤厚度等不同因素对综放面沿空留巷空间结构的影响，但都是在单一变量法的基础上进行的规律性研究，并未涉及在实际矿井条件下，如顶板强度、厚度等无法改变时，留巷空间稳定性人为可控关键参数的定量确定。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种多参量影响下沿空留巷稳定性关键参数的确定方法。

为了实现上述目的，本发明采用的一种多参量影响下沿空留巷稳定性关键参数的确定方法，包括以下步骤：

S1、对影响稳定性关键参数的多个参量建立正交试验；

S2、计算得到不同参量条件下，沿空留巷顶板下沉量、两帮移进量、充填体最大应力的评价指标值；

S3、利用权重分析法得到各参量对沿空留巷稳定性的影响程度大小；

S4、采用灰色关联度与组合权重法对沿空留巷稳定性进行协调控制，最后得到沿空留巷稳定性的最优关键参数。

作为改进，所述步骤S1中的多个参量包括充填体宽度、留巷宽度、采高、留巷顶板支护强度和充填体强度。

作为改进，所述步骤S4具体包括：关联度的计算、各评价指标进行归一化处理、设置参考指标矩阵、关联系数、权重计算、将主观权重和客观权重进行组合、求得各因素各水平的平均关联度。

与现有技术相比，本发明能够将多参量协调变化时，综合定量确定沿空留巷稳定性关键参数，具有重要的现实意义和广泛的推广应用前景。

附图说明

图1为本发明的多参量协调控制沿空留巷稳定性的原理图

图2为本发明实施例1中关键参数合理取值范围图；

图3为本发明实施例1中正交试验结果图；

图4为本发明实施例1中多因素在各指标下的极差图；

图5为本发明实施例1中各因素对顶板下沉量影响程度图；

图6为本发明实施例1中各因素对两帮移进量影响程度图；

图7为本发明实施例1中各因素对充填体最大应力影响程度图；