[发明专利]一种基于采煤工作面推进度的顶板压力图形显示分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于采煤工作面推进度的顶板压力图形显示分析方法，尤其涉及一种采用支架电液控制系统来实现工作面压力自动监测分析的图形显示方法。

背景技术

在地下开采中的综采工作面，由于工作面推进过程中顶板压力的不断变化，给煤矿安全带来重大的隐患，采煤工作面顶板压力监测、分析与管理是煤矿安全生产工作中最重要的组成部分，采用支架电液控制系统后，液压支架的顶板支撑压力可以汇集到监控主机上集中管理，但多数还是通过液压支架的柱状图显示当前工作面顶板压力值，没有方便有效的压力分析功能，对工作面周期来压的应对没有起到应有的作用，现场需要监控主机的监测系统软件提供工作面压力变化情况，压力的变化趋势和周期来压的规律等功能。

发明内容

为了实现采煤工作面压力趋势分析功，本发明提出一种依据工作面推进过程中把推进度与压力信息结合在一起，随着工作面推进而形成一个推进度、压力二维折线图，通过折线图可以观察到工作面顶板压力的变化趋势，可以观察到随着工作面推进过程中顶板周期来压的变化规律。具体技术方案为：

一种基于采煤工作面推进度的顶板压力图形显示分析方法，使用顶板压力检测系统实时检测采煤工作面推进过程中的推移状态和顶板支撑状态，所述顶板压力检测系统包括液压支架、支架控制器、行程传感器、压力传感器、信号转换器和监控主机；所述液压支架沿采煤工作面排列，用来支撑工作面顶板，每台液压支架上至少安装一个所述压力传感器，用来测量液压支架的顶板支撑压力；每台液压支架上安装一个所述行程传感器，用来测量各液压支架的推移行程；每台液压支架上安装一个所述支架控制器，各支架控制器分别与本架的行程传感器和压力传感器连接，以采集本架的推移行程和顶板支撑压力数据；各支架控制器之间通过连接器连接且至少一个支架控制器通过信号转换器与所述监控主机连接，以将各液压支架的推移行程和顶板支撑压力数据通过所述信号转换器传送到所述监控主机上；所述监控主机安装在顺槽，用来动态监测工作面推进度和工作面顶板压力，分析随着工作面的推进工作面顶板压力的周期性变化情况，并根据工作面顶板压力的周期性变化情况绘制压力折线图或压力柱状图，通过压力折线图或压力柱状图判断工作面顶板压力变化趋势。

优选所述压力折线图的横坐标为推移行程的平均值，纵坐标为顶板支撑压力的平均值。

优选所述压力折线图的绘制过程为：工作面每推进一个步距，将产生一个新的坐标点，其横坐标为各液压支架推移行程的平均值，即各液压支架的平均推移步距，纵坐标为各液压支架顶板支撑压力的平均值；随着工作面的推进，将产生的坐标点依次连接，形成压力折线图。

优选所述监控主机在压力曲线超出监测画面时，将最先进入画面的部分顶出来，以保证监控画面中留有最近时段压力曲线。

优选所述压力柱状图的绘制过程为：每个液压支架使用一个柱表示，其纵坐标表示工作面液压支架推移行程，各液压支架的顶板支撑压力的大小通过各柱的颜色深浅来表示，压力越大，颜色越深；随着工作面的推进形成了一个由多个不同颜色深浅的柱构成的压力柱状图。

本发明的优点在于：

1、通过推进度-压力折线图，可直观的看到当前工作面压力变化的趋势；

2、可以直观的看到在工作面推进过程中压力的变化规律，看到周期来压发生的位置；

3、可以直观的看到每个支架随着工作面推进过程的压力变化情况；

4、可以直观的看到在同一时刻工作面不同部位支架支撑顶板的压力分布情况；

5、可以直观的描绘工作面推进形状，并能够看到整个工作面在推进过程中压力的分布、变化情况。

附图说明

附图1为本发明所述顶板压力检测系统的连接原理框图；

附图2为本发明所述的压力折线图的示意图；

附图3为本发明所述的压力柱状图的示意图。

具体实施方式