[发明专利]一种煤矿长壁开采顶板来压液压支架阻变特征预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工作面顶板来压预警方法，尤其是一种煤矿长壁开采顶板来压液压支架阻变特征预警方法。

背景技术

工作面顶板来压是煤矿开采中顶板发生断裂时的矿压特征显现，一般情况下，由于液压支架的普遍使用，工作面顶板来压对于煤矿生产的危害已经很小，工作面顶板来压本身不再作为危害处理，而纳入了煤矿生产正常管理范围。但对于特殊矿井而言，工作面顶板来压依然可能带来严重灾害，造成人员伤亡和设备损坏，因此，依然需要对工作面顶板来压进行及时准确的预警，这类矿井一般包括中击地压较为严重的矿井，煤与瓦斯突出较为严重的矿井和基本顶超厚或超硬矿井。但目前预测工作面顶板来压方法主要是两类：(1)观察法，根据工作面顶板来压前工作面煤壁片帮状况和顶板断裂发出的声响频率等来预判工作面顶板来压；(2)液压支架工作阻力监测法，通过监测液压支架工作阻力变化来判断顶板是否来压，实际上这种方法度不属于预测工作面顶板来压，而利用动载系数确定来压强度的方法，即通过实测来压期间的液压支架工作阻力平均值除以非来压期间支架工作阻力平均值来确定来压强度，同样属于事后确认。这两类方法均是定性方法，对于一般工作面顶板来压管理还可以满足要求，但对于特殊要求而言，这种预测完全满足不了要求，反而还可能造成完全错误的预测。

综上所述，目前，现有技术中还没有一种可以及时准确预测工作面顶板来压的预警方法。

发明内容

为解决目前特殊矿井工作面顶板来压预警准确性差，实时性差的问题，本发明提供了一种没看长壁开采工作面顶板来压液压支架阻变特征预警方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种煤矿长壁开采顶板来压液压支架阻变特征预警方法，通过使用液压支架工作阻力监测装置、泵站开关监测装置和液压支架阻变指标动态监测系统进行预警；所述液压支架工作阻力监测装置用于将监测到的工作面液压支架工作阻力及对应时间实时记录并存储，并能够将所存储数据传输给所述液压支架阻变指标动态监测系统；所述泵站开关监测装置用于将监测到的工作面液压支架注入泵压结束的时间进行记录并存储，并能够将所存储数据传输给所述液压支架阻变指标动态监测系统；所述液压支架阻变指标动态监测系统用于对接收到的数据进行处理分析，将工作面液压支架注入泵压结束时间对应的液压支架工作阻力值标记为液压支架初撑力，并通过阻变指标值的变化来对工作面顶板来压进行预警。

所述阻变指标计算公式如下：

S=P(t0+Δt)-P(t0)Δt]]>

其中，S为阻变指标，t₀为液压支架工作阻力达到初撑力时的时刻，Δt是液压支架工作阻力从达到初撑力到不再剧烈变化所经过的时间，根据矿井具体开采条件进行确定，P(t₀)和P(t₀+Δt)分别为t₀，t₀+Δt时刻对应的液压支架工作阻力。

在上述煤矿长壁开采顶板来压液压支架阻变特征预警方法中，根据矿井开采实践统计数据初步确定所述阻变指标的预警值S_阈，在预警过程中，将监测到的阻变指标值S与所述预警值S_阈相比较，如果阻变指标值超过预警值，所述液压支架阻变指标动态监测系统立即发出瞬时撤离矿井警报。

在上述煤矿长壁开采顶板来压液压支架阻变特征预警方法中，所述液压支架工作阻力监测装置包括若干液压支架工作阻力记录仪，每间隔一定数量的液压支架安装一个。

在上述煤矿长壁开采顶板来压液压支架阻变特征预警方法中，每一个所述液压支架工作阻力记录仪记录得到的数据单独传输给所述液压支架阻变指标动态监测系统，并经单独分析确定若干个所述阻变指标值，选择最大值作为最终阻变指标值。