煤矿回采巷道支护设计专家系统的探讨

2012-08-15龙煤集团鹤岗分公司兴安煤矿安装区李伟山

河南科技 2012年12期

龙煤集团鹤岗分公司兴安煤矿安装区李伟山

煤矿回采巷道支护设计专家系统的探讨

龙煤集团鹤岗分公司兴安煤矿安装区李伟山

在地方煤矿的日常工作中，会有大量的数据产生，而这些数据对于煤矿生产管理有着重要的指导作用。所以建设煤矿回采巷道支护设计专家系统，对于地方煤矿机械决策实时化、管理科学化、工作信息化的实现具有重要意义。本文，笔者对煤矿回采巷道支护设计专家系统的设计与实现进行了探讨。

一、建设煤矿回采巷道支护设计专家系统的意义

地方煤矿普遍具有规模小、数量多、生产力偏低、管理落后、安全生产环境差等特点。但就我国当前形式来看，这类煤矿形式仍将占据着地区煤矿工业结构的很大部分。随着计算机信息管理系统在交通运输、电力设施、人口统计、资源分析等多方面行业的广泛应用，地方煤矿也急需现代化管理手段来进一步充实自身，进而提升工作效率，为地方煤矿生产的安全性提供保障。然而，现行的支护设计管理需求更多的是某一特定的应用，从而完成业务功能、数据结构等进一步应用。这就使得在系统扩充、改变数据结构等方面，需由开发单位来进行源代码的相关修改。这种情况下，无疑造成较差的系统适应性与灵活性，出现了较多工作的重复现象。这种现实情况下，如果能利用专家系统基本原理，来将数据结构、业务处理等转化为专家型的知识，来完成知识库的贮存，在进行系统的修改与扩充过程中，只需维护数据库，便可促进系统可扩充性和适应性的有效提升。因此，针对地方煤矿建设回采巷道支护设计专家系统成为当前摆在煤炭管理部门面前的重要课题。

二、煤矿回采巷道支护设计专家系统的设计

1.系统规则库的设计。回采巷道支护系统是利用砂浆土钉、混凝土等材料进行综合利用，使煤矿中施工面积中的土体的抗震能力提高，使其更加坚固、耐用，巧妙地将以上材料结合，能将一部分的受力面积和压强巧妙地转移、分解到支撑的整体环节中，使土体本身更加结实、稳定，土体的参数和指标也能得到明显的改善。二次高压形式注浆等形式也能令土钉获得更好的受力能力。在混凝土的钢筋内进行适当的喷射，能对锚杆及混凝土二者的压强得到调整，使之更加平衡和谐。通过喷射，钢筋具有了一定的柔韧性，能在一定程度上对抗边坡位移，也能对抗自然界中的风雨袭击，提高了安全系数和稳定系数。

对于该系统专家系统，其内容的推理主要放在两个方面：第一，以用户交互情况为依据，来进行相应对象模型的选择，创建系统对象的相应实例，并对其属性进行设置，进而完成对象的激活；第二，对于一些单个对象难以实现的功能，需配合对个对象协调使用，来对这些对象进行合理的调度。因此，为保障对这些对象实用性的灵活性，应将对象名称及所需属性在规则库中进行存贮，当需对特定规则使用时，就需要创建动态性的制定对象，通过属性设置，来完成用户对象合理选择的目标。同时，应用推理机来对执行规则库进行动态的搜索，从而有效组合规则库对象，实现多个对象的合理调度。

2.系统解释库的设计。对实际的地质条件、矿压等进行观测并形成大量的资料，科学、合理地采用大流量电液控制系统对支架的额定初撑力进行确定。同时明确额定工作阻力，适当应用初撑力保证阀门，并在支架关键部分应用STE700级别的高强钢板或铰接衬套等，以减少对支护系统施工中的重量与制造成本的支出。

3.系统知识获取与管理的设计。在支架上加安压力监视仪表，工作人员可依据其压力值进行适当操作。操作人员在升架过程中，一般要等支架接顶后停留5 ～ 15 s后，方可判定基本达到额定的初撑力。制定相关的制度与规定，对现场的监督与管理要不断强化，同时建立支护质量巡回小组，以保证对质量评估的验收，促进支护质量的提高。施工过程容易造成基坑边坡倾泻，施工现场附近建筑发生变形等的问题。由于土钉没进行注浆处理或没有完全注满，则容易造成基坑边坡的倾泻。地基的沉降容易引起建筑楼房的变形、倾斜，威胁附近人员的安全，同时影响施工工程的顺利进行。忽视基坑的坡度的综合考虑，忽视临建荷载，影响基坑边坡的稳定性。施工时也有可能出现边坡的水平位移过大的情况，需要施工方停止施工，谋求解决方案。支护设计专家系统自身的知识获取与管理是以知识获取对象的途径来实现的，应用人工获取的方式，即通过知识对象由系统维护人员完成界面的提供、知识库中各类知识的直接增删与修改，以及综合信息管理专家系统的更新等。