[发明专利]一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法

说明书

本发明公开了一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法，包括：采集液压支架的工作参数，工作参数包括测量时刻以及与测量时刻对应的液压支架载荷；根据工作参数绘制液压支架载荷与时间的关系曲线，并分析每一采煤循环所对应的循环末阻力；根据每一循环末阻力以及对应的工作推进步距，绘制循环末阻力随推进度周期性变化曲线，分析两个循环末阻力之间的周期长度；根据每一周期长度的变化特征进行聚类，建立同一类别曲线的模板曲线；将已监测数据与模板曲线进行匹配，采用匹配度最高的模板曲线预测循环末阻力。本发明能实现矿压中长期预测和预报，为综采工作面各类灾害防治和围岩控制提供依据。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法。

背景技术

液压支架载荷是综采工作面覆岩运动的直接体现，循环末阻力是每个采煤循环中的支架载荷峰值，是判断顶板来压，开展煤矿顶板、水、火灾害预警的关键指标。煤层开采后，综采工作面顶板发生周期性破断，破断岩块相互铰接形成暂时稳定的结构，承担部分上覆岩层载荷。当该结构失稳后，由于承载能力降低，导致液压支架载荷迅速增加，引发上覆岩层裂隙进一步向上方扩展，并成为顶板水和瓦斯的涌出通道。因此，循环末阻力异常变化是煤矿顶板、水以及瓦斯灾害的重要前兆信息。

随着传感器及电子信息的快速发展，我国大部分煤矿已经采用综采工作面液压支架载荷在线监测系统，收集了海量液压支架载荷数据。但由于尚缺乏有效的液压支架循环末阻力预测方法，现有的矿压数据主要发挥的是“事后诸葛亮作用”。

因此，有必要开发一种准确、可靠的液压支架循环末阻力预测方法，实现矿压中长期预测和预报，为综采工作面各类灾害防治和围岩控制提供依据，保障工作面的安全、高效回采。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法，包括：

采集液压支架的工作参数，工作参数包括测量时刻以及与测量时刻对应的液压支架载荷；

根据工作参数绘制液压支架载荷与时间的关系曲线，并分析每一采煤循环所对应的循环末阻力；

根据每一循环末阻力以及对应的工作推进步距，绘制循环末阻力随推进度周期性变化曲线，分析两个循环末阻力之间的周期长度；

根据每一周期长度的变化特征进行聚类，建立同一类别曲线的模板曲线；

将已监测数据与模板曲线进行匹配，采用匹配度最高的模板曲线预测循环末阻力。

本发明提供的一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法，通过采集液压支架的工作参数，工作参数包括测量时刻以及与测量时刻对应的液压支架载荷；根据工作参数绘制液压支架载荷与时间的关系曲线，并分析每一采煤循环所对应的循环末阻力；根据每一循环末阻力以及对应的工作推进步距，绘制循环末阻力随推进度周期性变化曲线，分析两个循环末阻力之间的周期长度；根据每一周期长度的变化特征进行聚类，建立同一类别曲线的模板曲线；将已监测数据与模板曲线进行匹配，采用匹配度最高的模板曲线预测循环末阻力。本发明不但能进行可靠的液压支架循环末阻力预测，而且还能实现矿压中长期预测和预报，为综采工作面各类灾害防治和围岩控制提供依据，保障工作面的安全、高效回采。

附图说明

图1为本发明示例性实施例的一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法的流程示意图；

图2为本发明示例性实施例的液压支架载荷与时间的关系曲线图；

图3为本发明示例性实施例的另一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法的流程示意图；