[发明专利]超大采高工作面多应力场耦合围岩稳定性智能控制方法

摘要

本发明公开了一种超大采高围岩稳定性智能控制方法，稳定性智能支护单元产生的支护应力场与超大采高工作面围岩大规模、高强度运移形成的不稳定采动应力场叠加，在工作面顶板、煤壁中达到与采动应力的相对平衡。支撑应力场基于顶板下沉和煤壁水平移位的双因素控制方法确定，护帮应力场依据防止煤壁“破坏—滑移”的片帮策略确定。建立了智能支护单元压力、姿态等参数变化与顶板来压的映射库。智能支护单元通过智能控制终端能够感知内部超大采高液压支架姿态、压力以及围岩中的应力监测装置信号，综合分析处理后通过围岩稳定性智能控制中心调动液压支架电液控制系统发出控制、预警等指令。本发明显著提升超大采高工作面围岩稳定性和装备智能化水平。

主权项

超大采高工作面多应力场耦合围岩稳定性智能控制方法，其特征在于：由综采工作面内并排设置的稳定性智能支护单元自动产生适当的支护应力场，与超大采高工作面围岩大规模、高强度运移形成的不稳定采动应力场叠加，在工作面顶板、煤壁中达到原岩应力场、采动应力场与支护应力场的动态平衡，降低围岩破碎程度，减少围岩宏观位移量，实现围岩稳定控制；在工作面前方围岩内设置围岩应力监测装置，稳定性智能支护单元除感知自身信息外还能够接收所述围岩应力监测装置的信号，并将所采集信息传送到围岩稳定性智能控制中心；稳定性智能支护单元：具体包括超大采高液压支架、液压支架姿态和压力感知装置、围岩稳定性智能控制终端，其中超大采高液压支架实现对超大采高工作面围岩的支护，液压支架姿态和压力感知装置实现对超大采高液压支架姿态和支护应力场的智能感知，围岩稳定性智能控制终端通过对液压支架进行智能控制，实现对围岩的智能支护；超大采高液压支架：具体包括大缸径双伸缩立柱、伸缩梁、三级护帮板，其中在立柱下腔安装有压力传感器和大流量安全阀，护帮千斤顶压力传感器和伸缩梁千斤顶传感器分别安装在三级护帮板千斤顶和伸缩梁千斤顶的下腔，顶梁、连杆和底座上安装倾角传感器。