强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统，该方法包括：基于第一传感数据，确定待监测矿面的采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间；基于第二传感数据，确定采煤工作面的来压起止时间；对目标顶板岩层的破断起止时间和采煤工作面的来压起止时间进行时间关联度分析，确定关联程度系数；在确定关联程度系数大于或者等于第一预设阈值的情况下，将目标顶板岩层判定为主导层位。本发明专利技术提供的强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统，实现从顶板破断和工作面来压在时间关联的角度切入，精准筛选确定出强矿压主导层位，进而为工作面强矿压致灾机理研究及现场工程治理开展提供了有利技术支撑。治理开展提供了有利技术支撑。治理开展提供了有利技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，尤其涉及一种强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]厚硬顶板是指顶板岩石强度和弹性模量大、节理裂隙不发育、厚度大、整体性强、自承能力强的顶板岩层，具有煤层开采后大面积悬露而在采空区短期内不易垮落的特点。厚硬顶板下的煤层开采极易产生顶板悬露跨距长、悬露面积大的现象，导致采场、巷道及巷旁支护体等长时间处在高应力高扰动的状态下，造成采场矿压显现强烈、矿柱失稳及巷道破坏变形、顶板冲击等强矿压显现现象。
[0003]在多层厚硬顶板地质条件下，覆岩破断和工作面矿压显现问题的特殊性和复杂性将进一步加深。已有研究和实践认为，顶板不同层位岩层对工作面矿压显现的作用影响程度存在显著差异，存在一层或多层岩层对顶板岩层整体运动特征起到控制作用，进而主导了工作面矿压显现的启动、发展和演化。所以，在一层或多层厚硬覆岩条件下，采煤工作面矿压复杂多变，强矿压主导顶板层位难以确定的问题是目前业界亟待解决的重要课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统，用以解决现有技术中多层厚硬顶板条件下采煤工作面强矿压主导层位难以确定的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种强矿压顶板主导层位确定方法，包括：
[0006]基于第一传感数据，确定待监测矿面的采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间；
[0007]基于第二传感数据，确定所述采煤工作面的来压起止时间；r/>[0008]对目标顶板岩层的破断起止时间和所述采煤工作面的来压起止时间进行时间关联度分析，确定关联程度系数；
[0009]在确定所述关联程度系数大于或者等于第一预设阈值的情况下，将所述目标顶板岩层判定为主导层位；
[0010]其中，所述目标顶板岩层为所述待监测矿面中的一个或者多个顶板岩层；所述第一传感数据是第一传感模组在各顶板岩层破断过程中所采集的纵向位移数据；第二传感数据是在各顶板岩层破断过程中由布设在采煤工作面的各支架立柱上的第二传感模组所采集的压力数据。
[0011]根据本专利技术提供的一种强矿压顶板主导层位确定方法，在所述基于第一传感数据，确定待监测采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间之前，还包括：
[0012]在确定第三传感数据中的破断能级数据大于或者等于第二预设阈值的情况下，基于采煤工作面至地表的各顶板岩层，确定主导岩层范围；
[0013]其中，所述第三传感数据是在各顶板岩层破断过程中由布设在采煤工作面上的第
三传感模组所采集的微震数据。
[0014]根据本专利技术提供的一种强矿压顶板主导层位确定方法，在所述基于第二传感数据，确定所述采煤工作面的来压起止时间之后，还包括：
[0015]从所述第三传感数据中抽取出目标时间段对应的目标微震数据；
[0016]基于所述目标微震数据，从各所述主导岩层范围中筛选出所述目标顶板岩层；
[0017]其中，所述目标时间段是采煤工作面上一次来压结束至本次来压结束确定的。
[0018]根据本专利技术提供的一种强矿压顶板主导层位确定方法，所述对目标顶板岩层的破断起止时间和所述采煤工作面的来压起止时间进行时间关联度分析，确定关联程度系数，包括：
[0019]基于所述目标顶板岩层的破断起止时间，确定破断持续时长；
[0020]基于所述采煤工作面的来压起止时间，确定来压持续时长；
[0021]基于所述破断持续时长和所述来压持续时长，确定所述关联程度系数。
[0022]根据本专利技术提供的一种强矿压顶板主导层位确定方法，所述基于第一传感数据，确定待监测矿面的采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间，包括：
[0023]基于所述第一传感数据，确定位移变化率；
[0024]基于所述位移变化率，确定所述各顶板岩层的破断起止时间。
[0025]本专利技术还提供一种强矿压顶板主导层位确定装置，包括：
[0026]破断特征获取模块，用于基于第一传感数据，确定待监测矿面的采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间；
[0027]来压特征获取模块，用于基于第二传感数据，确定所述采煤工作面的来压起止时间；
[0028]时间关联模块，用于对目标顶板岩层的破断起止时间和所述采煤工作面的来压起止时间进行时间关联度分析，确定关联程度系数；
[0029]主导层位判断模块，用于在确定所述关联程度系数大于或者等于第一预设阈值的情况下，将所述目标顶板岩层判定为主导层位；
[0030]其中，所述目标顶板岩层为所述待监测矿面中的一个或者多个顶板岩层；所述第一传感数据是第一传感模组在各顶板岩层破断过程中所采集的纵向位移数据；第二传感数据是在各顶板岩层破断过程中由布设在采煤工作面的各支架立柱上的第二传感模组所采集的压力数据。
[0031]本专利技术还提供一种强矿压顶板主导层位确定系统，包括：布设在待检测矿面中的第一传感模组、布设在采煤工作面的各支架立柱上的第二传感模组，以及远程终端，所述远程终端用于执行如上任一种所述强矿压顶板主导层位确定方法；
[0032]所述第一传感模组，用于在各顶板岩层破断过程中将所采集的纵向位移数据作为第一传感数据发送至所述远程终端；
[0033]所述第二传感模组，用于在各顶板岩层破断过程中将所采集的采煤工作面的各支架立柱上的压力数据作为第二传感数据发送至所述远程终端。
[0034]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述强矿压顶板主导层位确定方法。
[0035]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述强矿压顶板主导层位确定方法。
[0036]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述强矿压顶板主导层位确定方法。
[0037]本专利技术提供的强矿压顶板主导层位确定方法、装置及系统，本专利技术实施例基于第一传感数据确定各顶板岩层的破断起止时间，再基于第二传感数据确定采煤工作面的来压起止时间，通过对目标顶板岩层破断及工作面来压的开始和结束时间进行时间重合度计算，依据计算得到的关联程度系数大小确定目标顶板岩层是否为主导层位。实现从顶板破断和工作面来压在时间关联的角度切入，精准筛选确定出强矿压主导层位，进而为工作面强矿压致灾机理研究及现场工程治理开展提供了有利技术支撑。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本专利技术提供的强矿压顶板主导层位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强矿压顶板主导层位确定方法，其特征在于，包括：基于第一传感数据，确定待监测矿面的采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间；基于第二传感数据，确定所述采煤工作面的来压起止时间；对目标顶板岩层的破断起止时间和所述采煤工作面的来压起止时间进行时间关联度分析，确定关联程度系数；在确定所述关联程度系数大于或者等于第一预设阈值的情况下，将所述目标顶板岩层判定为主导层位；其中，所述目标顶板岩层为所述待监测矿面中的一个或者多个顶板岩层；所述第一传感数据是第一传感模组在各顶板岩层破断过程中所采集的纵向位移数据；第二传感数据是在各顶板岩层破断过程中由布设在采煤工作面的各支架立柱上的第二传感模组所采集的压力数据。2.根据权利要求1所述的强矿压顶板主导层位确定方法，其特征在于，在所述基于第一传感数据，确定待监测采煤工作面至地表的各顶板岩层的破断起止时间之前，还包括：在确定第三传感数据中的破断能级数据大于或者等于第二预设阈值的情况下，基于采煤工作面至地表的各顶板岩层，确定主导岩层范围；其中，所述第三传感数据是在各顶板岩层破断过程中由布设在采煤工作面上的第三传感模组所采集的微震数据。3.根据权利要求2所述的强矿压顶板主导层位确定方法，其特征在于，在所述基于第二传感数据，确定所述采煤工作面的来压起止时间之后，还包括：从所述第三传感数据中抽取出目标时间段对应的目标微震数据；基于所述目标微震数据，从各所述主导岩层范围中筛选出所述目标顶板岩层；其中，所述目标时间段是采煤工作面上一次来压结束至本次来压结束确定的。4.根据权利要求1
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3任一所述的强矿压顶板主导层位确定方法，其特征在于，所述对目标顶板岩层的破断起止时间和所述采煤工作面的来压起止时间进行时间关联度分析，确定关联程度系数，包括：基于所述目标顶板岩层的破断起止时间，确定破断持续时长；基于所述采煤工作面的来压起止时间，确定来压持续时长；基于所述破断持续时长和所述来压持续时长，确定所述关联程度系数。5.根据权利要求4所述的强矿压顶板主导层位确定方法，其特征在于，所述基于第一传感数据，确定待监测矿面的采煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，张震，刘前进，赵铁林，高晓进，李正杰，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：