液压支架工作阻力确定方法、存储介质和电子设备技术

本申请公开了一种液压支架工作阻力确定方法、存储介质和电子设备，包括：预先确定顶板破断结构；根据所述顶板破断结构计算液压支架的工作阻力；筛选出工作阻力中的最大值，并将所述最大值确定为液压支架的最终工作阻力。利用本申请不仅可保证液压支架的有效使用率，避免浪费，降低设备制造成本，而且有利于辅助运输，最大限度地降低安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
液压支架工作阻力确定方法、存储介质和电子设备
本申请涉及煤炭
，具体涉及一种液压支架工作阻力确定方法、存储介质和电子设备。
技术介绍
某矿区赋存有大量的浅埋煤层(埋深小于150米)。近年来，为了减少切顶压架事故的发生，需要逐年增加浅埋煤层工作面的支护强度，相应地，液压支架的额定工作阻力也要逐年增加。目前，对于浅埋煤层液压支架工作阻力主要根据支护强度进行设定，工作阻力＝支护强度乘以液压支架的支护面积。专利技术人在实现本申请的过程中发现，液压支架工作阻力主要受支护强度和支护面积影响，而支护强度的确定比较复杂，导致液压支架的工作阻力确定不够准确。在后续选择液压支架时，只能按照高标准采用高阻力、高强度、大功率的液压支架进行支护，容易浪费液压支架的有效使用率，浪费大量资金投入和配套工程，而且此类液压支架高底座、厚顶梁，导致设备辅助运输过程中发生安全隐患的几率增大。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提出一种液压支架工作阻力确定方法、存储介质和电子设备，以解决上述技术问题。本申请提出一种液压支架工作阻力确定方法，其包括：预先确定顶板破断结构；根据所述顶板破断结构计算液压支架的工作阻力；筛选出工作阻力中的最大值，并将所述最大值确定为液压支架的最终工作阻力。可选地，预先确定顶板破断结构形式，包括：预先获取基载比Jz、水平挤压力比例因子ξ、松散载荷层容重γ0、基岩层容重γ、基岩层极限抗剪强度[τ]、破断面摩擦系数基岩层平均厚度H；获取基岩层极限抗拉强度[σt]；当时，所述顶板破断结构为剪切破断；当时，所述顶板破断结构为弯拉破断。可选地，还包括：获取工作面的采高；当采高低于第一预定高度，且所述基载比大于预定基载比时，所述弯拉破断形成砌体梁结构；当采高大于第一预定高度，且所述基载比大于预定基载比时，所述弯拉破断形成悬臂梁+砌体梁结构；当所述基载比小于预定基载比时，所述剪切破断形成切落体结构。可选地，根据顶板破断形式计算液压支架的工作阻力包括：获取直接顶厚度Σh、直接顶容重γz、关键层周期来压步距L、岩块间的摩擦角岩块破断角α、关键层厚度h1、开采系数k、工作面顶板上方裂隙带下位岩层中暴露岩块的全部重量Q、控顶距lk、液压支架中心距B；当顶板形成砌体梁结构时，根据公式计算液压支架的工作阻力P,其中，S1＝kh1，S1为关键层破断岩块的下沉量。可选地，根据顶板破断形式计算液压支架的工作阻力包括：获取悬臂梁下部直接顶载荷QZ、悬臂梁及其上部直至垮落带顶界面岩层的重量Q0+Qr1、裂隙带岩层所需控制的载荷PH、垮落带顶界面岩层距离煤层的距离h垮、裂隙带下位岩层的厚度h、裂隙带下位岩层的下沉量S；当顶板形成悬臂梁+砌体梁结构时，根据公式P＝Qz+Q0+Qr+PH计算液压支架工作阻力P；其中，Qz＝Blk∑hγz，Q0+Qr＝BL(h垮-∑h)，可选地，根据顶板破断形式计算液压支架的工作阻力包括：获取基岩层以上松散载荷层厚度H0、液压支架的支撑效率η；当顶板形成切落体结构时，根据公式计算液压支架工作阻力P。可选地，当采高大于第一预定高度时，水平挤压力比例因子ξ的取值范围为0.40-0.45；当采高小于第一预定高度时，水平挤压力比例因子ξ的取值范围为0.30-0.40。可选地，第一预定高度为3.5m，预定基载比为0.8。本申请还提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如上所述的液压支架工作阻力确定方法。本申请提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的液压支架工作阻力确定方法。本申请提供的液压支架工作阻力确定方法、存储介质和电子设备通过实时确定顶板破断结构，根据顶板破断结构计算液压支架的工作阻力，并将最大值确定为最终工作阻力，能够准确地计算液压支架的工作阻力，从而准确合理地设定液压支架，减小底座高度和顶梁厚度，不仅可保证液压支架的有效使用率，避免浪费，降低设备制造成本，而且有利于辅助运输，最大程度地避免辅助运输时的安全隐患。附图说明图1是本申请的液压支架工作阻力确定方法的流程图。图2是本申请的砌体梁的结构示意图。图3是本申请的悬臂梁+砌体梁的结构示意图。图4是本申请的切落体的结构示意图。具体实施方式以下结合附图以及具体实施例，对本申请的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。图1示出了本申请的液压支架工作阻力确定方法的流程图，如图1所示，本申请提供的液压支架工作阻力确定方法，其包括：S100，预先确定顶板破断结构；开采过程中，顶板覆岩破断结构随时会发生变化，一个采煤工作面可对应多种顶板覆岩破断结构。在开采前，预先确定顶板可能发生的破断结构，可保证液压支架工作阻力计算的准确性。其中，顶板破断结构主要包括剪切破断和弯拉破断。S200，根据所述顶板破断结构计算液压支架的工作阻力；S300，筛选出工作阻力中的最大值，并将所述最大值确定为液压支架的最终工作阻力。按照最终工作阻力设置液压支架，进行支护。本申请提供的液压支架工作阻力确定方法通过预先确定顶板破断结构，根据顶板破断结构计算液压支架的工作阻力，并将最大值确定为最终工作阻力，能够准确地计算液压支架的工作阻力，从而准确合理地设定液压支架，减小底座高度和顶梁厚度，不仅可保证液压支架的有效使用率，避免浪费，降低成本，而且有利于辅助运输，最大程度地避免辅助运输时的安全隐患。进一步地，S100，预先确定顶板破断结构形式，包括：S101，预先获取基载比Jz、水平挤压力比例因子ξ、松散载荷层容重γ0、基岩层容重γ、基岩层极限抗剪强度[τ]、破断面摩擦系数基岩层平均厚度H；优选地，当采高大于第一预定高度时，水平挤压力比例因子ξ的取值范围为0.40-0.45；当采高小于第一预定高度时，水平挤压力比例因子ξ的取值范围为0.30-0.40，以进一步地提高液压支架工作阻力计算的精确性。S102，获取基岩层极限抗拉强度[σt]；S103，当时，所述顶板破断结构为剪切破断；当时，所述顶板破断结构为弯拉破断。通过结合浅埋煤层地质参数与开采参数等，预判顶板破断结构形式，可提高判断的精确性。进一步地，S130之后，还包括：S140，获取工作面的采高；S150，当采高低于第一预定高度，且所述基载比大于预定基载比时，所述弯拉破断形成砌体梁结构；当采高大于第一预定高度，且所述基载比大于预定基载比时，所述弯拉破断形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压支架工作阻力确定方法，其特征在于，包括：/n预先确定顶板破断结构；/n根据所述顶板破断结构计算液压支架的工作阻力；/n筛选出工作阻力中的最大值，并将所述最大值确定为液压支架的最终工作阻力。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压支架工作阻力确定方法，其特征在于，包括：
预先确定顶板破断结构；
根据所述顶板破断结构计算液压支架的工作阻力；
筛选出工作阻力中的最大值，并将所述最大值确定为液压支架的最终工作阻力。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定顶板破断结构形式，包括：
预先获取基载比Jz、水平挤压力比例因子ξ、松散载荷层容重γ0、基岩层容重γ、基岩层极限抗剪强度[τ]、破断面摩擦系数基岩层平均厚度H；
获取基岩层极限抗拉强度[σt]；
当时，所述顶板破断结构为剪切破断；
当时，所述顶板破断结构为弯拉破断。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
获取工作面的采高；
当采高低于第一预定高度，且所述基载比大于预定基载比时，所述弯拉破断形成砌体梁结构；
当采高大于第一预定高度，且所述基载比大于预定基载比时，所述弯拉破断形成悬臂梁+砌体梁结构；
当所述基载比小于预定基载比时，所述剪切破断形成切落体结构。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据顶板破断形式计算液压支架的工作阻力包括：
获取直接顶厚度Σh、直接顶容重γz、关键层周期来压步距L、岩块间的摩擦角岩块破断角α、关键层厚度h1、开采系数k、工作面顶板上方裂隙带下位岩层中暴露岩块的全部重量Q、控顶距lk、液压支架中心距B；
当顶板形成砌体梁结构时，根据公式



计算液压支架的工作阻力P,其中，S1＝kh1，S1为关键层破断岩块的下沉量。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据顶板破断形式计算液压支架的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊哲，贺安民，吕情绪，李正杰，任艳芳，周海丰，张震，黄志增，曲秋扬，张亮，
申请(专利权)人：神华神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61