基于仿真驱动的超宽对拉工作面底板破坏深度智能优化方法

尹会永; 高德瑞; 李永杰; 董方营; 张历峰; 吴焘; 张超; 王凡华; 王永军

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.004

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (3) : 38 -50. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.004

基于仿真驱动的超宽对拉工作面底板破坏深度智能优化方法

尹会永, 高德瑞, 李永杰, 董方营, 张历峰, 吴焘, 张超, 王凡华, 王永军

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摘要

精准计算煤层底板破坏深度对保障煤矿安全生产至关重要，但在超宽工作面开采条件下，仍是一项关键工程难题。针对滨湖煤矿21609对拉工作面底板破坏深度难以定量计算的问题，采用FLAC^3D数值模拟构建8因素正交试验方案，分析工作面斜长、采深、采高、合理错距、切顶高度、顶板岩性组合、底板岩性组合及煤层倾角对底板破坏深度的影响规律。基于正交试验极差分析结果，构建底板破坏深度初始经验公式，并采用多策略协同改进蜣螂优化算法（MSIDBO）对经验公式的修正系数进行寻优，得到优化后的底板破坏深度经验公式。进一步依据工作面斜长变化及回采推进过程，对21609对拉工作面开展分区参数寻优。优化后经验公式计算结果的相对误差分别为6.4%、5.6%和6.7%,较初始经验公式误差明显降低，说明MSIDBO能够有效修正初始经验公式的计算偏差。总体来看，MSIDBO优化后的底板破坏深度经验公式具有较好的计算精度、泛化能力和工程适用性，可为深部采煤工作面底板破坏深度计算、开采参数优化及水害防治提供参考。

关键词

底板破坏深度 / 超宽对拉工作面 / 蜣螂优化算法 / 多策略协同改进 / 微震-电法监测系统

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尹会永, 高德瑞, 李永杰, 董方营, 张历峰, 吴焘, 张超, 王凡华, 王永军. 基于仿真驱动的超宽对拉工作面底板破坏深度智能优化方法[J]. 山东科技大学学报（自然科学版）, 2026, 45(3): 38-50 DOI:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.004