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题名基于极光优化算法的沿空掘巷煤柱宽度优化及应用
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作者
赵宝福
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机构
中煤天津设计工程有限责任公司
中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第7期164-170,共7页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52174132)
中煤天津设计工程有限责任公司青年创新基金资助项目(QN2025-07)。
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文摘
针对现有沿空掘巷煤柱宽度优化研究流程复杂、耗时冗长等问题,引入极光优化(PLO)算法对沿空掘巷煤柱宽度进行自动寻优。采用理论分析、智能寻优和现场试验的方法,研究了基本顶沿空掘巷侧方断入煤体深度,确定了沿空掘巷内应力场分布范围和沿空掘巷的合理布置区域;根据巷道布置原则,基于极限平衡理论,得到煤柱留设宽度范围为1.5~7.0m。提出了基于PLO算法的煤柱宽度优化方法,建立了以沿空掘巷围岩变形为评价指标的适应度函数,经过迭代寻优后,得到最佳煤柱宽度为7.0m。基于最佳煤柱宽度,设计了沿空掘巷锚杆索网联合支护方案。现场实践结果表明,7.0m煤柱及综合控制技术在掘采过程中有效地控制了沿空掘巷围岩变形量,能够维持巷道整体稳定,提高了煤炭资源采出率,实现了经济效益的最大化。
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关键词
沿空掘巷
围岩变形控制
煤柱宽度
极光优化算法
应力场分布
基本顶破断位置
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Keywords
gob-side roadway
surrounding rock deformation control
coal pillar width
Polar Lights Optimizer algorithm
stress field distribution
basic roof fracture position
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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