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武钢金山店铁矿井下工程地质条件复杂,矿岩体极松软破碎。随着井下大型无轨设备全面采用,采矿巷道断面从3m×3m扩大到3.8m×3.8m,其结果是巷道成巷率低,支护成本居高不下,严重影响矿山高效、安全生产。
本文在东区工程地质详细调查的基础之上,进行了巷道围岩稳定性分级,指出了影响大断面巷道稳定性的因素和围岩破坏机理。
在实验室矿岩石力学试验的基础上,根据西区-240m水平15#试验采矿巷道变形监测的数据,使用有限元分析软件ANSYS,正算得到数值试验样本。在此基础上,采用BP神经网络技术,反演矿体力学参数。
根据上述反演的矿岩体力学参数,结合东区工程地质条件和生产实际,使用有限元分析软件ANSYS建立3.8m巷道喷锚支护计算模型;依据正交试验设计得到20个支护方案,分别对巷道锚杆支护的几何参数(锚杆的长度和间距)进行数值模拟计算;利用BP神经网络构建网络模型,得到最优组合支护方案。