煤礦回采巷道支護設計專家系統的探討

龍煤集團 鶴崗分公司 興安煤礦安裝區 李偉山

煤礦回采巷道支護設計專家系統的探討

龍煤集團 鶴崗分公司 興安煤礦安裝區 李偉山

在地方煤礦的日常工作中，會有大量的數據產生，而這些數據對于煤礦生產管理有著重要的指導作用。所以建設煤礦回采巷道支護設計專家系統，對于地方煤礦機械決策實時化、管理科學化、工作信息化的實現具有重要意義。本文，筆者對煤礦回采巷道支護設計專家系統的設計與實現進行了探討。

一、建設煤礦回采巷道支護設計專家系統的意義

地方煤礦普遍具有規模小、數量多、生產力偏低、管理落后、安全生產環境差等特點。但就我國當前形式來看，這類煤礦形式仍將占據著地區煤礦工業結構的很大部分。隨著計算機信息管理系統在交通運輸、電力設施、人口統計、資源分析等多方面行業的廣泛應用，地方煤礦也急需現代化管理手段來進一步充實自身，進而提升工作效率，為地方煤礦生產的安全性提供保障。然而，現行的支護設計管理需求更多的是某一特定的應用，從而完成業務功能、數據結構等進一步應用。這就使得在系統擴充、改變數據結構等方面，需由開發單位來進行源代碼的相關修改。這種情況下，無疑造成較差的系統適應性與靈活性，出現了較多工作的重復現象。這種現實情況下，如果能利用專家系統基本原理，來將數據結構、業務處理等轉化為專家型的知識，來完成知識庫的貯存，在進行系統的修改與擴充過程中，只需維護數據庫，便可促進系統可擴充性和適應性的有效提升。因此，針對地方煤礦建設回采巷道支護設計專家系統成為當前擺在煤炭管理部門面前的重要課題。

二、煤礦回采巷道支護設計專家系統的設計

1.系統規則庫的設計。回采巷道支護系統是利用砂漿土釘、混凝土等材料進行綜合利用，使煤礦中施工面積中的土體的抗震能力提高，使其更加堅固、耐用，巧妙地將以上材料結合，能將一部分的受力面積和壓強巧妙地轉移、分解到支撐的整體環節中，使土體本身更加結實、穩定，土體的參數和指標也能得到明顯的改善。二次高壓形式注漿等形式也能令土釘獲得更好的受力能力。在混凝土的鋼筋內進行適當的噴射，能對錨桿及混凝土二者的壓強得到調整，使之更加平衡和諧。通過噴射，鋼筋具有了一定的柔韌性，能在一定程度上對抗邊坡位移，也能對抗自然界中的風雨襲擊，提高了安全系數和穩定系數。

對于該系統專家系統，其內容的推理主要放在兩個方面：第一，以用戶交互情況為依據，來進行相應對象模型的選擇，創建系統對象的相應實例，并對其屬性進行設置，進而完成對象的激活；第二，對于一些單個對象難以實現的功能，需配合對個對象協調使用，來對這些對象進行合理的調度。因此，為保障對這些對象實用性的靈活性，應將對象名稱及所需屬性在規則庫中進行存貯，當需對特定規則使用時，就需要創建動態性的制定對象，通過屬性設置，來完成用戶對象合理選擇的目標。同時，應用推理機來對執行規則庫進行動態的搜索，從而有效組合規則庫對象，實現多個對象的合理調度。

2.系統解釋庫的設計。對實際的地質條件、礦壓等進行觀測并形成大量的資料，科學、合理地采用大流量電液控制系統對支架的額定初撐力進行確定。同時明確額定工作阻力，適當應用初撐力保證閥門，并在支架關鍵部分應用STE700級別的高強鋼板或鉸接襯套等，以減少對支護系統施工中的重量與制造成本的支出。

3.系統知識獲取與管理的設計。在支架上加安壓力監視儀表，工作人員可依據其壓力值進行適當操作。操作人員在升架過程中，一般要等支架接頂后停留5 ～ 15 s后，方可判定基本達到額定的初撐力。制定相關的制度與規定，對現場的監督與管理要不斷強化，同時建立支護質量巡回小組，以保證對質量評估的驗收，促進支護質量的提高。施工過程容易造成基坑邊坡傾瀉，施工現場附近建筑發生變形等的問題。由于土釘沒進行注漿處理或沒有完全注滿，則容易造成基坑邊坡的傾瀉。地基的沉降容易引起建筑樓房的變形、傾斜，威脅附近人員的安全，同時影響施工工程的順利進行。忽視基坑的坡度的綜合考慮，忽視臨建荷載，影響基坑邊坡的穩定性。施工時也有可能出現邊坡的水平位移過大的情況，需要施工方停止施工，謀求解決方案。支護設計專家系統自身的知識獲取與管理是以知識獲取對象的途徑來實現的，應用人工獲取的方式，即通過知識對象由系統維護人員完成界面的提供、知識庫中各類知識的直接增刪與修改，以及綜合信息管理專家系統的更新等。

三、結論

煤礦回采巷道支護專家系統將煤礦中的施工與專家系統引入到地方煤礦信息管理系統當中，進一步提升了地方煤礦的信息化管理水平，為煤礦管理部門宏觀調控的決策提供了可靠支持，推動了煤炭管理部門的信息化進程。