[发明专利]一种基于支架循环最大工作阻力曲线的周期来压划分方法

说明书

本发明提供了一种基于支架循环最大工作阻力曲线的周期来压划分方法，涉及矿山压力技术领域，该方法的步骤包括：A.提取支架每个工作循环内的最大工作阻力，确定工作面支架所属顶板区域，选取区域内各支架的最大工作阻力，生成顶板区域的最大工作阻力循环曲线图；B.根据来压判别标准计算公式计算工作面顶板来压线；C.对支架循环最大工作阻力循环曲线进行来压区间及非来压区间划分；D.选取每个周期运动内非来压时顶板压力最大值和来压时顶板压力最大值，分别作为非来压和来压时的顶板压力强度，绘制顶板来压二相曲线；E.采用孤立似同方法优化顶板来压二相曲线，生成顶板来压认知曲线，该方法得到的矿压分析结果更能符合顶板控制需求。

技术领域

本发明涉及矿山压力技术领域，尤其是一种基于区域内支架循环最大工作阻力曲线的周期来压划分方法。

背景技术

在煤矿开采过程中，地下煤层开采后，受采动影响，矿山压力的大小和分布始终处于不断变化过程中，巷道变形及支架受力都是围岩运动的结果，受力的性质、大小和发展变化的规律与上覆岩层运动更是密不可分，而顶板岩层是按一定的规律周期运动。摸清顶板岩层周期运动规律，精准计算出周期运动参数—稳定步距、来压步距和来压强度，直观显示工作面顶板来压周期规律，对煤矿安全生产具有重要指导意义。

目前，在采矿中通常采用公式计算方法来确定周期来压参数，公式计算方法在建立模型时，过于简化乃至忽略次要因素，由于特定煤矿生产环境的复杂性，导致理论计算结果与现场实测数据相差较大。另外还有以支架工作循环末阻力划分来压的方法，该方法中的计算有所改进，但是单支架工作循环末阻力划分周期来压方法仅能显示局部顶板来压状态，而且由于外部环境的影响，来压划分时而出现偏差。

煤矿实际生产中更加关注顶板来压时支架能否正常工作支承顶板，即来压最大值是否大于支架额定工作阻力，支架循环末阻力并非绝对是支架循环最大工作阻力，以支架循环末阻力作为支架处顶板来压强度的衡量参数，也不合理。因此，充分利用煤矿实际监测数据，选择更加合理的参数标准，划分合理的工作面来压计量区域，精准的给出工作面周期运动稳定步距及来压步距用以指导生产，是煤矿生产中迫切需要解决的问题。

发明内容

为了充分利用矿压监测数据，选择合理的参数标准，精准的给出工作面周期运动稳定步距及来压步距，有效的指导顶板控制，本发明提供了一种基于支架循环最大工作阻力曲线的周期来压划分方法，具体技术方案如下。

一种基于支架循环最大工作阻力曲线的周期来压划分方法，步骤包括：

A.从矿压监测数据中提取支架每个工作循环内的最大工作阻力，确定工作面支架所属顶板区域，选取顶板区域内各支架的循环最大工作阻力，生成各个顶板区域的最大工作阻力循环曲线图；

B.根据来压判别标准计算公式计算工作面顶板来压线；

C.对支架循环最大工作阻力循环曲线进行来压区间及非来压区间划分；

D.选取每个周期运动内非来压时顶板压力最大值和来压时顶板压力最大值，分别作为非来压和来压时的顶板压力强度，绘制顶板来压二相曲线；

E.采用孤立似同方法优化顶板来压二相曲线，生成顶板来压认知曲线。

优选的是，矿压监测数据为矿压监测系统测得的矿压-时间数据，工作面内选取若干个相邻支架作为1个支架组，划分的多个支架组分别支护顶板区域。

优选的是，最大工作阻力循环曲线图以区域最大工作阻力为纵坐标，以累计进尺为横坐标。

还优选的是，来压判别标准计算公式为：