[发明专利]用于监测长壁矿井顶板稳定性的系统和方法

权利要求书

1.一种长壁开采系统，其特征在于，所述长壁开采系统包括：

多个动力顶板支架，每个动力顶板支架均包括可控液压活塞，所述可控液压活塞被配置成将可调支撑压力施加在矿井顶板上；以及

电子控制单元，所述电子控制单元被配置为

从所述多个动力顶板支架中的每个动力顶板支架接收数据，所述数据指示每个相应的可控液压活塞内的流体压力，

基于在一段时间内所接收到的数据的变化，监测所述矿井顶板的状况；并且

生成图形化压力示意图；

其中所述电子控制单元被配置成基于所述图形化压力示意图来监测所述矿井顶板的状况。

2.根据权利要求1所述的长壁开采系统，其特征在于，所述长壁开采系统还包括：采煤机，所述采煤机被配置为随着所述多个动力顶板支架沿着采矿工作面连续布置而移动穿过所述采矿工作面，

其中所述图形化压力示意图包括：

多条平行显示线，每条平行显示线均提供在所述一段时间内所述多个动力顶板支架的可控液压活塞中的不同的一个可控液压活塞内的流体压力的指示；

采煤机位置线，所述采煤机位置线指示在所述一段时间内的所述采煤机相对于所述多个动力顶板支架的位置，所述采煤机位置线覆盖在所述多条平行显示线上。

3.根据权利要求2所述的长壁开采系统，其特征在于，所述电子控制单元还被配置为通过检测多个相邻动力顶板支架中的流体压力的时间上类似的变化来监测所述矿井顶板的状况，所述变化指示矿井顶板坍塌事件。

4.根据权利要求3所述的长壁开采系统，其特征在于，所述电子控制单元还被配置为：基于指示所述矿井顶板坍塌事件的、流体压力的检测到的变化，通过确定所述图形化压力示意图中的线性最佳拟合坍塌线来监测所述矿井顶板的状况。

5.根据权利要求4所述的长壁开采系统，其特征在于，所述电子控制单元还被配置为通过以下方式监测所述矿井顶板的状况：

将所述线性最佳拟合坍塌线的斜率与突然坍塌斜率阈值进行比较，以及

当所述线性最佳拟合坍塌线的斜率超过所述突然坍塌斜率阈值时，确定所述矿井顶板的、延伸跨过多于一个动力顶板支架的一部分突然坍塌，

其中所述电子控制单元还被配置成响应于确定所述矿井顶板的一部分突然坍塌而将警报传送到远程计算机。

6.根据权利要求4所述的长壁开采系统，其特征在于，所述电子控制单元还被配置为通过将所述线性最佳拟合坍塌线的斜率与所述采煤机位置线的至少一部分的斜率进行比较来监测所述矿井顶板的状况，并且

其中所述电子控制单元还被配置为基于所述线性最佳拟合坍塌线的斜率与所述采煤机位置线的斜率之间的差值来调整所述采煤机跨过所述采矿工作面的线性移动的速度。

7.根据权利要求4所述的长壁开采系统，其特征在于，所述电子控制单元还被配置为通过计算所述线性最佳拟合坍塌线与所述采煤机位置线的至少一部分之间的平均时间间隔来监测所述矿井顶板的状况，并且

其中所述电子控制单元被还被配置成

响应于所述采煤机沿着所述采矿工作面移动经过单独的动力顶板支架，在延迟后降低、推进和设置每个动力顶板支架，以及

基于所述线性最佳拟合坍塌线与所述采煤机位置线之间的平均时间间隔来调整所述延迟的持续时间。

8.根据权利要求2所述的长壁开采系统，其特征在于，所述长壁开采系统还包括用户界面，所述用户界面包括显示器，并且其中所述电子控制单元被配置为将所述图形化压力示意图输出到所述用户界面的显示器。

9.根据权利要求1所述的长壁开采系统，其特征在于，所述电子控制单元还被配置为将所述流体压力数据传送给远程计算机系统，其中所述远程计算机系统被配置为接收来自多个长壁开采系统的流体压力数据，并基于所接收的流体压力数据开发优化的开采程序。