本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域，尤其涉及一種巷道支護方案的獲取方法和裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，綜采工作面的巷道支護方案的設(shè)計很大程度上依賴于工程技術(shù)人員的現(xiàn)場判斷力和實踐經(jīng)驗，具有很大的盲目性，導(dǎo)致一些巷道支護的效果不佳，造成巷道失穩(wěn)；同時也使有些巷道支護設(shè)計偏于保守，制約著礦井提高產(chǎn)量和效率。

而且，由于巷道本身的復(fù)雜性，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計巷道支護方案的過程還需要做大量的前期工作，浪費了大量的人力和精力。因此，有必要改進現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于以上問題，本發(fā)明提出一種巷道支護方案的獲取方法和裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中依賴于工程技術(shù)人員的現(xiàn)場判斷力和實踐經(jīng)驗，導(dǎo)致一些巷道支護的效果不佳，造成巷道失穩(wěn)的問題；同時也解決了有些巷道支護設(shè)計偏于保守，制約著礦井提高產(chǎn)量和效率的問題，本發(fā)明實施例使巷道支護方案的設(shè)計過程更加的客觀和合理，同時也省去了大量的前期工作，節(jié)約了人力。

一方面，本發(fā)明提出一種巷道支護方案的獲取方法，包括：

接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別；

對所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案。

此外，在所述接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：采集樣本巷道形成巷道樣本數(shù)據(jù)，利用巷道樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類模型得到巷道穩(wěn)定性分類模型。

此外，所述根據(jù)所述巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別包括：

向所述巷道穩(wěn)定性分類模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)，所述巷道穩(wěn)定性分類模型輸出所述巷道的巷道穩(wěn)定性類別。

此外，所述巷道樣本數(shù)據(jù)包括：頂板綜合強度、地質(zhì)條件數(shù)據(jù)和/或工程條件數(shù)據(jù)。

此外，所述頂板綜合強度為通過對巷道的巷道寬度、內(nèi)巖層層數(shù)、各巖層強度和各巖層厚度計算得到。

此外，所述地質(zhì)條件數(shù)據(jù)包括：巷道的賦存深度、煤層強度、底板強度、直接頂初跨步距和/或直接頂厚度。

此外，所述工程條件包括：巷道的采高和/或區(qū)段煤柱寬度。

此外，所述對所述巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案包括：

向人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道穩(wěn)定性分類，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。

此外，所述方法還包括：提供顯示界面，在所述顯示界面上顯示所述支護方案；

所述支護方案包括巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。

另一方面，本發(fā)明提出一種巷道支護方案的獲取裝置，包括：

輸入模塊，用于：接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)；

判斷模塊，用于：根據(jù)所述巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別；

運算模塊，用于：對所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案。

此外，所述裝置還包括訓(xùn)練分類模塊，用于：在所述接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)之前，采集樣本巷道形成巷道樣本數(shù)據(jù)，利用巷道樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類模型得到巷道穩(wěn)定性分類模型。

此外，所述根據(jù)所述巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別包括：

向所述巷道穩(wěn)定性分類模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)，所述巷道穩(wěn)定性分類模型輸出所述巷道的巷道穩(wěn)定性類別。

此外，所述巷道樣本數(shù)據(jù)包括：頂板綜合強度、地質(zhì)條件數(shù)據(jù)和/或工程條件數(shù)據(jù)。

此外，所述頂板綜合強度為通過對巷道的巷道寬度、內(nèi)巖層層數(shù)、各巖層強度和各巖層厚度計算得到。

此外，所述地質(zhì)條件數(shù)據(jù)包括：巷道的賦存深度、煤層強度、底板強度、直接頂初跨步距和/或直接頂厚度。

此外，所述工程條件包括：巷道的采高和/或區(qū)段煤柱寬度。

此外，所述對所述巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案包括：

向人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道穩(wěn)定性分類，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。

此外，所述裝置還包括顯示模塊，用于：提供顯示界面，在所述顯示界面上顯示所述支護方案；

所述支護方案包括巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。

通過采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中依賴于工程技術(shù)人員的現(xiàn)場判斷力和實踐經(jīng)驗，導(dǎo)致一些巷道支護的效果不佳，造成巷道失穩(wěn)的問題；同時也解決了有些巷道支護設(shè)計偏于保守，制約著礦井提高產(chǎn)量和效率的問題，本發(fā)明實施例使巷道支護方案的設(shè)計過程更加的客觀和合理，同時也省去了大量的前期工作，節(jié)約了人力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例提供的巷道支護方案的獲取方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一個實施例提供的巷道支護方案的獲取方法的流程圖；

圖3是圖2中巷道穩(wěn)定性分類界面的示意圖；

圖4是圖2中巷道支護方案獲取系統(tǒng)的示意圖；

圖5是本發(fā)明一個實施例提供的巷道支護方案的獲取裝置的框圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施方案和附圖對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。其只意在詳細闡述本發(fā)明的具體實施方案，并不對本發(fā)明產(chǎn)生任何限制，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。

參照圖1，本發(fā)明實施例提出一種巷道支護方案的獲取方法，包括：

步驟s001，接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)；

步驟s002，根據(jù)巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別；

步驟s003，對巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案。

在步驟s001中，當(dāng)用戶需要獲取巷道的巷道支護方案時，需要先獲取巷道數(shù)據(jù)，如巷道寬度等，在巷道支護方案的獲取系統(tǒng)中輸入巷道數(shù)據(jù)。

在步驟s002中，巷道支護方案的獲取系統(tǒng)首先會根據(jù)巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別，巷道穩(wěn)定性類別可以分為一級、二級和三級，可以設(shè)定三級比一級和二級的穩(wěn)定性更好。

在步驟s003中，巷道支護方案的獲取系統(tǒng)對巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，可以選擇人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型運算得到巷道支護方案，供用戶在設(shè)計巷道支護方案時參考，用戶可以直接采用該巷道支護方案，也可以依據(jù)該巷道支護方案，在此基礎(chǔ)上做出修改。

可選地，可以借助matlab開發(fā)工具編制開發(fā)出巷道支護方案的獲取系統(tǒng)。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有獨自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)模式識別和非線性動態(tài)映射等特性，構(gòu)建與初始化人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時不必在輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)之間作任何假設(shè)，訓(xùn)練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能高精度逼近真值，實現(xiàn)任何非線性映射，因此，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型非常適合用于開發(fā)巷道支護方案的獲取系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中依賴于工程技術(shù)人員的現(xiàn)場判斷力和實踐經(jīng)驗，導(dǎo)致一些巷道支護的效果不佳，造成巷道失穩(wěn)的問題；同時也解決了有些巷道支護設(shè)計偏于保守，制約著礦井提高產(chǎn)量和效率的問題，本發(fā)明實施例使巷道支護方案的設(shè)計過程更加的客觀和合理，同時也省去了大量的前期工作，節(jié)約了人力。

參照圖2，本發(fā)明實施例提出一種巷道支護方案的獲取方法，包括：

步驟s201，采集樣本巷道形成巷道樣本數(shù)據(jù)，利用巷道樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類模型得到巷道穩(wěn)定性分類模型。

由于巷道的種類很多，如包括：回采巷道、準備巷道和開拓巷道，所以如果對所有巷道都采用一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行巷道支護方案的運算，很顯然得到的巷道支護方案可能會不符合巷道的實際情況，所以有必要對巷道的巷道穩(wěn)定性類別進行識別，通過巷道穩(wěn)定性分類模型識別巷道的巷道穩(wěn)定性類別，為后續(xù)的步驟做好準備工作。

另外，由于相當(dāng)一部分巷道失穩(wěn)的原因是由于沒有對巷道穩(wěn)定性進行準確的分類。因此，準確地把握巷道的巷道穩(wěn)定性類別是設(shè)計巷道支護方案的基礎(chǔ)。

可選地，可以使用巷道樣本數(shù)據(jù)對模糊聚類模型進行訓(xùn)練，從而得到巷道穩(wěn)定性分類模型。

可選地，可以通過sqlserver數(shù)據(jù)庫對巷道樣本數(shù)據(jù)進行保存。

可選地，巷道樣本數(shù)據(jù)包括：頂板綜合強度、地質(zhì)條件數(shù)據(jù)和/或工程條件數(shù)據(jù)。通過將頂板綜合強度、地質(zhì)條件數(shù)據(jù)和/或工程條件數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類模型得到的巷道穩(wěn)定性分類模型能夠更加準確的對巷道的巷道穩(wěn)定性類別進行識別。

可選地，頂板綜合強度為通過對巷道的巷道寬度、內(nèi)巖層層數(shù)、各巖層強度和各巖層厚度計算得到。

可選地，地質(zhì)條件數(shù)據(jù)包括：巷道的賦存深度、煤層強度、底板強度、直接頂初跨步距和/或直接頂厚度。

可選地，工程條件包括：巷道的采高和/或區(qū)段煤柱寬度。

參照圖3，顯示了對巷道的巷道穩(wěn)定性進行分類的界面，并且通過該界面最終得到巷道穩(wěn)定性類別，輸出項詳見圖3中的“穩(wěn)定性類別”。

步驟s202，接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)。

步驟s203，向巷道穩(wěn)定性分類模型輸入巷道數(shù)據(jù)，巷道穩(wěn)定性分類模型輸出巷道的巷道穩(wěn)定性類別。

步驟s204,對巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案。

可選地，對巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案包括：向人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性分類，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。參照圖4，顯示了巷道巷道支護方案的支護參數(shù)。

步驟s205,方法還包括：提供顯示界面，在顯示界面上顯示支護方案；支護方案包括巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。通過在界面上顯示巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)，可以給設(shè)計者提供更多的詳細的資料，供設(shè)計者參照。

本發(fā)明實施例通過對巷道的巷道穩(wěn)定性進行分類，使最終的巷道支護方案設(shè)計的更加合理和科學(xué)。

參照圖5，本發(fā)明實施例提出一種巷道支護方案的獲取裝置，包括：

輸入模塊301，用于：接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)；

判斷模塊302，用于：根據(jù)所述巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別；

運算模塊303，用于：對所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案。

可選地，所述裝置還包括訓(xùn)練分類模塊，用于：在所述接收輸入的待獲取巷道支護方案的巷道的巷道數(shù)據(jù)之前，采集樣本巷道形成巷道樣本數(shù)據(jù)，利用巷道樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類模型得到巷道穩(wěn)定性分類模型。

可選地，所述根據(jù)所述巷道數(shù)據(jù)判斷巷道的巷道穩(wěn)定性類別包括：

向所述巷道穩(wěn)定性分類模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)，所述巷道穩(wěn)定性分類模型輸出所述巷道的巷道穩(wěn)定性類別。

可選地，所述巷道樣本數(shù)據(jù)包括：頂板綜合強度、地質(zhì)條件數(shù)據(jù)和/或工程條件數(shù)據(jù)。

可選地，所述頂板綜合強度為通過對巷道的巷道寬度、內(nèi)巖層層數(shù)、各巖層強度和各巖層厚度計算得到。

可選地，所述地質(zhì)條件數(shù)據(jù)包括：巷道的賦存深度、煤層強度、底板強度、直接頂初跨步距和/或直接頂厚度。

可選地，所述工程條件包括：巷道的采高和/或區(qū)段煤柱寬度。

可選地，所述對所述巷道數(shù)據(jù)和巷道穩(wěn)定性類別進行運算，得到巷道支護方案包括：

向人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道穩(wěn)定性分類，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。

可選地，所述裝置還包括顯示模塊，用于：提供顯示界面，在所述顯示界面上顯示所述支護方案；

所述支護方案包括巷道支護方式選型和/或支護參數(shù)。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。