[发明专利]一种工作面液压支架载荷的均化循环分析方法

说明书

本发明实施例提出的工作面液压支架载荷的均化循环分析方法，数据源可涉及工作面大量液压支架，有效解决了用单个液压支架或几个液压支架增阻特性难以准确描述整个工作面顶板活动及矿压显现程度的问题，为研究工作面液压支架增阻机理、采场覆岩运动规律及顶板灾害防治提供了有效手段。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，特别涉及到一种工作面液压支架载荷的均化循环分析方法。

背景技术

液压支架与围岩相互作用关系是采场围岩控制和顶板灾害防治的核心问题，由于采动中采场上覆岩层的运动和破断难以观测，工作面液压支架作为最直接接触顶板、支护顶板的装备，工作面围岩控制的关键设备，工作面正常割煤循环或者停采时液压支架工作阻力都随时间而动态增阻，其工作阻力演化在一定程度上可以反映采场上覆岩层应力演化及破断特征，液压支架下缩量的变化可反应直接顶的下沉量。因此，工作面液压支架载荷的增阻特性是分析采场矿压规律及煤矿顶板灾害的重要信息。

随着综采面自动化、信息化技术的进步，越来越多的综采面装备了电液控液压支架，并且安装了大量的立柱压力和液压支架位态监测传感器，可实现监测数据的连续采集和储存，工作面液压支架数据的采集越来越精确、高效，采集到的数据量也相当庞大，动辄上千万条，这对液压支架工作阻力的研究工作提供了有效的数据基础。但海量的数据缺少有效的手段进行深度挖掘与分析，现有的数据分析主要用于来压步距、来压强度、支载系数等矿压规律研究以及液压支架适应性评价方面，对于液压支架在不同时期载荷增阻规律、特性以及机理的研究偏少。因此，基于实测液压支架载荷数据，有必要开发一种准确、可靠的液压支架载荷分析方法为上述研究提供支撑。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，提供一种工作面液压支架载荷的均化循环分析方法，解决单个液压支架单循环、或多循环液压支架载荷增阻特征难以准确评价液压支架工作阻力以及描述工作面矿压显现程度的问题。

有鉴于此，根据本发明实施例的一个方面提出了一种工作面液压支架载荷的均化循环分析方法包括如下步骤：

采集一段时间内的工作面液压支架的工作参数；并以循环割煤时间为单位将所述液压支架的工作参数分为若干个采煤循环；

绘制液压支架载荷与时间的关系曲线并判断该所述采煤循环阶段对应的所述液压支架的工作阶段；

对每一所述采煤循环所对应的液压支架载荷与时间的关系曲线进行拟合函数拟合后导出拟合工作参数；

归类划分所述拟合函数，并将所述液压支架的不同工作阶段的每类所述拟合函数的参数分别计算，使得每类所述拟合函数均由一个平均拟合函数来描述该段时间内的所述液压支架增阻趋势；

根据所述拟合函数占比及不同类的所述平均拟合函数，将同一工作阶段的不同类的所述平均拟合函数均化得到均化循环曲线，所述均化循环曲线用于描述整个工作面顶板活动和矿压显现程度。

在一些实施例中，所述液压支架的工作参数包括监测时刻及监测时刻所对应的所述液压支架载荷。

在一些实施例中，绘制液压支架载荷与时间的关系曲线时，修正初撑力及末阻力。

在一些实施例中，所述平均拟合函数的拟合方法为：将所述液压支架的不同工作阶段的每类所述拟合函数的拟合参数分别进行均值计算。

在一些实施例中，所述采煤循环的工作阶段包括所述液压支架处于工作面的来压阶段、非来压阶段和停产检修阶段。

在一些实施例中，利用矿压监测系统采集一段时间内的工作面液压支架的工作参数。

在一些实施例中，所述拟合函数包括指数函数、对数函数、线性函数和近常数函数；

所述指数函数式如下：