掘进机工作状态预测及参数配置研究

发布时间：2024-05-07 20:27

　　准确高效地控制掘进机的推进速度与刀盘转速是掘进机安全、快速挖掘隧道的关键;对于如何优化设置掘进机设备参数以保证其工作在期望的推进速度和刀盘转速下,在工程上并没有统一的标准和较好的方法,目前施工人员完全靠经验设置各种参数,因而不能高效地控制掘进机工作在期望的状态。基于这一工程问题,本项目对掘进机施工现场中采集到的数据进行分析、建模,主要工作如下:1.针对海量数据,提出了基于聚类思想筛选具有良好遍历性且数目尽可能少的训练样本,并提出根据SSE曲线斜率自适应确定每类样本的簇数目。为了剔除孤立样本并提高建模速度,对样本进行了清洗并进一步筛选了训练样本。首先根据推进速度剔除非工作状态以及异常样本。然后根据围岩类别把样本分成四类,计算其SSE曲线及斜率曲线,并据其确定每类样本的簇数,最后进行K均值聚类选择最终的训练样本。2.分别建立了BP和RBF神经网络掘进机推进速度和刀盘转速的预测模型。其中对于推进速度,BP和RBF模型的预测绝对平均误差百分比分别为9.23%和9.6%;刀盘转速的预测绝对平均误差百分比则分别是BP模型为0.13%,RBF模型为0.37%。3.提出了基于掘进机推进速度和刀盘转速预...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1掘进机分类图

图1.1掘进机分类图全断面岩石隧道掘进机一般由两大部分构成，即后配套系统、主机系统据其结构形式的不同又可以分成两种掘进机：护盾式掘进机、开敞式掘进机开敞式掘进机一般进行施工的隧道有两个特点[6]：(1)隧道土质以硬岩为)开挖的隧洞比较大并且比较长。这种掘进机主要有两种形式....

图1.2不同类型的硬岩掘进机实物图

图1.2不同类型的硬岩掘进机实物图硬岩掘进机挖掘隧道的主要原理是[7]：掘进机在挖掘隧道时，是由刀盘不断地旋转，刀盘上的滚刀在推进系统提供的推进力的作用下不断的切割岩石，每一个滚刀都在掌子面上留下了大小不一的圆形切割轨迹，岩石受到滚刀的挤压不断的破裂、连通、脱落变成石渣，石渣....

图3.1工程施工里程平面图

3.1数据来源本项目数据具体来源于CRC188工程。该工程施工总长度地质平面图如图3.1所示，其中掘进机所在的位置是目前正在施工的位置。图3.1工程施工里程平面图采集的数据参数总共有199个，划分为如下11个系统：导向系统包括的参数：ID号，时间戳，桩号，累....

图3.2主推进结构

3参数及样本选择系统的主要功能[39]：辅助推进系统与主推进系统共同构成了T一般辅助推进系统是液压系统。推进系统的主要任务就是不前挖掘。除此之外，当TBM偏离设计轴线时也需要推进系统进系统的推力并不是越大越好，其大小取决于很多因素，比质条件、刀盘上滚刀的形状以及承载力等。....

本文编号：3966992