巷道支护设计专家系统及程序编制

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随着国民经济的迅速发展,煤炭的开采量和需求量年年增加,并且煤炭作为我国的主要的能源在今后相当长一段时间内都不会改变。随着长年的开采,浅部易于开采的煤炭资源已经越来越少,不得不转向深部埋藏的煤层进行开采,随着开采深度的加大,巷道的地质条件也变得越来越不利于支护,在这种背景下,本文试提出一种更好的支护设计方法。本文主要完成了以下工作:(1)提出了同一个巷道断面可以根据实际选择支护设计方法进行设计的研究思路,本文分别综述了几种支护设计方法;(2)专家系统法在有些领域中有过应用,本文将这种方法引入到巷道的支护设计当中,研究了专家系统数据库知识表达方式和推理机制两个最关键的问题,提出了两种不同的专家知识表达方式和一种基于向量比较的较为简单实用的推理机制;(3)综述了围岩-支护特性曲线法的设计理念,给出了围岩特征曲线的获得方法,分析了围岩的弹塑性体积应变和剪胀性对围岩特征曲线的影响,并利用Heok-Brown破坏准则分析考虑岩石峰后特性的围岩特征曲线。(4)研究了VB、C++混合编程的方法以及VB连接和操作Access数据库的方法,分析了这种编程方法在编程效率上的优势和简易性,并根据这种方法编写了程序“巷道支护设计系统”,程序界面友好,并成功实现了文中研究的专家系统法,程序按文中研究的数据库结构和样本比对方法编写。
摘要第6-7页
Abstract第7页
第1章 绪论第10-17页
    1.1 问题的提出第10-12页
    1.2 国内外研究现状第12-13页
    1.3 本文的研究思路及主要工作第13-17页
第2章 软岩巷道的支护设计理论第17-39页
    2.1 软硬岩的工程分类方法第17-23页
        2.1.1 国内外的各种围岩分级方法第17-19页
        2.1.2 工程软岩概念的提出第19-20页
        2.1.3 工程软岩的基本力学特性第20-21页
        2.1.4 工程软岩的分类第21-23页
    2.2 软岩巷道的支护设计方法第23-37页
        2.2.1 概述第23-28页
        2.2.2 软岩巷道的支护设计方法第28-35页
        2.2.3 常用支护材料的规格参数第35-37页
    2.3 本章小结第37-39页
第3章 巷道的围岩松动圈支护设计理论第39-58页
    3.1 概述第39-42页
    3.2 松动圈的形成第42-50页
        3.2.1 岩石的剪胀性第42-46页
        3.2.2 围岩松动圈的支护理论及松动圈厚度的测定方法第46-50页
    3.3 围岩松动圈理论的围岩分级方法第50-53页
    3.4 围岩松动圈理论的巷道支护设计方法第53-56页
        3.4.1 小松动圈情况第53-54页
        3.4.2 中松动圈情况第54-55页
        3.4.3 大松动圈情况第55-56页
    3.5 本章小结第56-58页
第4章 专家系统法及特性曲线法第58-82页
    4.1 巷道支护设计的专家系统法第58-65页
        4.1.1 专家系统简介第58-59页
        4.1.2 巷道支护专家系统的提出第59-61页
        4.1.3 巷道断面的等代圆法第61页
        4.1.4 巷道设计专家系统的数据库知识表达方式及样本生成第61-64页
        4.1.5 巷道支护设计专家系统的数据库的推理机制第64-65页
    4.2 巷道支护设计的特征曲线法第65-79页
        4.2.1 特征曲线法简介第65-68页
        4.2.2 传统的解析法获得围岩特征曲线第68-70页
        4.2.3 考虑岩石的剪胀效应后的围岩特征曲线第70-73页
        4.2.4 利用Heok-Brown破坏准则考虑岩体峰后效应的特征曲线第73-76页
        4.2.5 围岩特征曲线的现场量测方法第76-77页
        4.2.6 支护特性曲线第77-79页
    4.3 本章小结第79-82页
第5章 巷道支护设计系统程序编制第82-99页
    5.1 编程工具的选择及一些编程问题的解决第82-92页
        5.1.1 编程工具的选择及简介第82-84页
        5.1.2 数据库的操作方法第84-87页
        5.1.3 图片读入读出数据库的方法第87-89页
        5.1.4 混合编程方法概述第89-92页
    5.2 巷道支护设计系统程序编制第92-98页
    5.3 本章小结第98-99页
结论与展望第99-101页
致谢第101-102页
参考文献第102-107页
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研项目第107页
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