[发明专利]有限数据条件下的矿压时空双周期预测方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种有限数据条件下的矿压时空双周期预测方法、装置及设备，涉及煤矿开采技术领域。其中方法包括：首先根据综采工作面的液压支架载荷数据，绘制历史时间段内的液压支架载荷时序曲线，以及循环未阻力空序曲线；然后利用所述液压支架载荷时序曲线的周期性变化特征，预测所述综采工作面在第一未来时间段内的第一矿压，以及利用所述循环未阻力空序曲线的周期性变化特征，预测所述综采工作面在第二未来时间段内的第二矿压，其中所述第二未来时间段的时长大于所述第一未来时间段的时长；最后依据所述第一矿压和所述第二矿压，确定所述综采工作面的矿压预测值。本申请可有效进行综采工作面矿压预测。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，特别是涉及一种有限数据条件下的矿压时空双周期预测方法、装置及设备。

背景技术

近年来，顶板灾害死亡人数和发生起数一直位于煤矿五大灾害之首，矿山压力(即矿压)是综采工作面顶板灾害发生的根源，准确、可靠的预测矿压是有效防治顶板灾害最直接、最有效的手段之一。

综采工作面通常位于数百米的地下有限空间内，综采工作面矿压的影响因素众多，其中大部分影响因素限于自然条件和监测手段的限制，无法准确采取。主要表现在以下几个方面：一是地下的煤岩层具有非均质、非连续和各向异性的特征，地质条件千变万化，无法准确监测；二是煤层开采后覆岩运动状态复杂多变，现有手段只能监测其位移、应力等基本数据，无法准确监测其破断过程。基于大数据和人工智能方法建立矿压智能预测模型难度较大，研究有限数据条件下的综采工作面矿压预测方法势在必行。

现有的矿压预测方法主要采用简易的上、下限值预警，起到了“临阵逃脱”作用，例如，根据经验值，事先设置矿压的上、下限预警值，在实际矿压超过该上限值或者下限值时，发出预警。因此现有的矿压预测方法实际无法起到矿压预测的作用，进而无法准确预测综采工作面的矿压。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种有限数据条件下的矿压时空双周期预测方法、装置及设备，主要目的在于解决目前现有的矿压预测方法实际无法起到矿压预测的作用，进而无法准确预测综采工作面矿压的技术问题。

依据本申请一个方面，提供了一种有限数据条件下的矿压时空双周期预测方法，该方法包括：

获取综采工作面的液压支架载荷数据；

根据所述液压支架载荷数据，绘制历史时间段内的液压支架载荷时序曲线，以及循环未阻力空序曲线，所述历史时间段为历史时间点至当前时间点之间的时间段；

利用所述液压支架载荷时序曲线的周期性变化特征，预测所述综采工作面在第一未来时间段内的第一矿压；及，

利用所述循环未阻力空序曲线的周期性变化特征，预测所述综采工作面在第二未来时间段内的第二矿压，其中所述第二未来时间段的时长大于所述第一未来时间段的时长；

依据所述第一矿压和所述第二矿压，确定所述综采工作面的矿压预测值。

依据本申请另一个方面，提供了一种有限数据条件下的矿压时空双周期预测装置，该装置包括：

获取模块，用于获取综采工作面的液压支架载荷数据；

绘制模块，用于根据所述液压支架载荷数据，绘制历史时间段内的液压支架载荷时序曲线，以及循环未阻力空序曲线，所述历史时间段为历史时间点至当前时间点之间的时间段；

预测模块，用于利用所述液压支架载荷时序曲线的周期性变化特征，预测所述综采工作面在第一未来时间段内的第一矿压；及，

所述预测模块，还用于利用所述循环未阻力空序曲线的周期性变化特征，预测所述综采工作面在第二未来时间段内的第二矿压，其中所述第二未来时间段的时长大于所述第一未来时间段的时长；

确定模块，用于依据所述第一矿压和所述第二矿压，确定所述综采工作面的矿压预测值。