[发明专利]一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测系统及方法

权利要求书

1.一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测系统，其特征在于，包括来压分析模块、统计计算模块、预测模块和显示模块；所述来压分析模块根据监测的矿压大数据，分析综采工作面液压支架工作循环，对工作面的支架划分区域，进行工作面来压划分，计算支架处顶板的来压步距或稳定步距；所述统计计算模块用于统计各支架位置顶板的全部稳定步距或来压步距，并拟合来压概率曲线；所述预测模块根据来压概率曲线预测支架处顶板来压概率，并预测顶板的来压强度；所述显示模块用于显示支架处及支护区域顶板来压预测结果，并生成预测报表，包括单架分析预测综合图、区域分析预测综合图和矿压预测表；

所述来压分析模块接收来自综采工作面液压支架的监测数据，监测数据包括移架时间、移架路线、支架末阻力；来压分析模块对监测数据进行处理，处理后的数据由统计计算模块统计处理，预测模块根据统计计算模块统计处理的结果进行预测，计算区域的来压概率，预测结果数据传输至显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测系统，其特征在于，所述综采工作面液压支架设置有在线观测系统，工作面基本数据和液压支架监测数据通过数据接口导入来压分析模块。

3.一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测方法，利用权利要求1或2所述的基于综采工作面的矿压大数据实时预测系统，其特征在于，步骤包括：

步骤一.获取矿压大数据，确定支架工作循环，提取支架有效工作阻力，进行区域划分和来压划分，计算支架处顶板的来压步距和稳定步距；

步骤二.统计所有稳定步距或来压步距，绘制柱状图，拟合来压概率曲线，更新来压概率曲线；

步骤三.计算支架处顶板来压概率，设定支架处顶板来压概率界限值，预测支架处顶板来压强度，计算各区域的来压概率，设定区域来压概率界限值，预测区域的来压强度；

步骤四.显示单架分析预测综合图、区域分析预测综合图和矿压预测表。

4.根据权利要求3所述的一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测方法，其特征在于，所述步骤一中，具体是，从获取的矿压大数据中分析、筛选、提取移架时间点，确定支架的移架路线，提取支架末阻力；所述区域划分是沿工作面面长，以5～8个支架为1个区域，将工作面所有支架分别划分至各个区域，计算区域末阻力；所述来压划分是从获得的每个支架工作循环中提取末阻力，设定来压判定值，进行工作面来压划分，计算支架的来压步距和稳定步距。

5.根据权利要求3所述的一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测方法，其特征在于，所述步骤二中，具体是，当前支架状态若为来压，则统计稳定步距；当前支架状态若为不来压，则统计来压步距；采用核密度估计算法计算采煤机割刀数及连续割刀后发生来压的概率，拟合来压概率曲线；随着统计数据的不断录入，更新来压概率曲线。

6.根据权利要求5所述的一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测方法，其特征在于，所述步骤三中，具体是，根据统计计算模块更新的来压概率曲线，预测开采区域内任意位置割煤三刀后的来压概率；所述来压概率大于等于50％判断为来压，当来压概率小于50％判断为不来压；当判断为来压时，取支架前三个周期的来压强度平均值作为预测来压强度；当判断为不来压时，取前三个周期的稳定区间的来压强度平均值作为预测来压强度。

7.根据权利要求6所述的一种基于综采工作面的矿压大数据实时预测方法，其特征在于，所述步骤三中，具体是，各区域的来压概率是计算各区域内半数支架预测为来压的概率，当区域的来压概率大于等于50％判断为区域来压，当区域的来压概率小于50％判断为区域不来压；当判断为区域来压时，取区域前三个周期的来压强度平均值作为预测区域来压强度；当判断为区域不来压时，取区域前三个周期的稳定区间来压强度的平均值作为预测区域来压强度。