【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿冲击地压领域，尤其涉及一种基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法。
技术介绍
1、煤矿综采工作面作为开采作业的核心区域，其装备的安全性和稳定性至关重要，其中，液压支架作为关键装备之一，其工作状况的好坏直接影响到矿井的安全生产。
2、现有技术中，对于液压支架初撑力的判识存在诸多困难，现场人工手动记录的方式不仅危险性高，而且准确性和效率低。而同一工作面内每台液压支架在同一时刻可能处于不同的工作状态，其在各自的工作循环内所需初撑力的大小也不一定相同，一些矿压软件虽然能够对液压支架立柱的压力-时间变化曲线进行分析，但无法随工作面推进实时对顶板所需初撑力进行判识。此外，如果工作循环开始后液压支架产生初撑力的用时过长，说明液压支架拉架慢，液压支架顶梁没有及时接触顶板，或接顶不实，也容易产生冲击地压风险。但是由于无法准确对工作循环开始时间，初撑力产生时间进行判识，也就无法准确确定工作循环开始后液压支架产生初撑力的用时。
3、因此传统监测的准确性和完整性方面存在不足，这些问题直接影响到矿压机理的精准分析和顶板冲击灾害的智能预警。所以，如何及时、准确地判识每个液压支架在每个工作循环中的初撑力、工作循环开始后液压支架产生初撑力的用时，已成为实现顶板冲击灾害智能化监测及预警的关键技术难题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提出一种基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，包括如下步骤：
2、s1.确定每个液压支架的第一个工作循环的起点
3、实时获取液压支架工作阻力及对应的时间，并以点连线的折线形式呈现，时间为横坐标，工作阻力为纵坐标；对于每一个液压支架，将其第一次升起后工作阻力开始增大的时机作为液压支架的第一个工作循环的起点，时间记为tstart-1；
4、s2.确定每个液压支架第一个工作循环的初撑力及产生初撑力的用时
5、对于每一个液压支架，自其第一个工作循环起点开始取依次相邻的三个工作阻力点，设这三个工作阻力点分别为a、b和c，对应的工作阻力分别是pa、pb、pc；当首次满足：b点的工作阻力pb大于初撑力临界值p0，且线段ab的斜率kab＜0同时线段bc的斜率kbc＞0，或且线段ab的斜率kab＝0同时线段bc的斜率kbc＞0；将b点对应的工作阻力作为液压支架第一个工作循环的初撑力p1，时间记为ti-1；
6、s3.确定每个液压支架的第二个工作循环的起点
7、对于每一个液压支架，继续取依次相邻的三个工作阻力点，设这三个工作阻力点分别为a、b和c，对应的工作阻力分别是pa、pb、pc；当满足条件：b点的工作阻力pb小于第一个工作循环的初撑力p1，且线段ab的斜率kab＜0同时线段bc的斜率kbc＞0，或且线段ab的斜率kab＝0同时线段bc的斜率kbc＞0；将b点对应的时机作为液压支架的第二个工作循环的起点，时间记为tstart-2；
8、s4.参考步骤s2确定每个液压支架第二个工作循环的初撑力及产生初撑力的用时
9、对于每一个液压支架，自其第二个工作循环起点开始取依次相邻的三个工作阻力点，设这三个工作阻力点分别为a、b和c，对应的工作阻力分别是pa、pb、pc；当首次满足：b点的工作阻力pb大于初撑力临界值p0，且线段ab的斜率kab＜0同时线段bc的斜率kbc＞0，或且线段ab的斜率kab＝0同时线段bc的斜率kbc＞0；将b点对应的工作阻力作为液压支架第二个工作循环的初撑力p2，时间记为ti-2；
10、s5.循环步骤s3-s4确定每个液压支架的第n个工作循环的起点、初撑力pn以及在第n个工作循环产生初撑力的用时dm-n；其中，在确定第n个工作循环的起点时，b点的工作阻力pb小于前一个工作循环的初撑力pn-1；
11、s6.基于产生初撑力的用时对特定液压支架所在区域进行冲击地压预警
12、设定产生初撑力的临界用时d0，若某液压支架自其某一工作循环起点开始经过产生初撑力的临界用时d0时长还未产生初撑力，则对该液压支架发出冲击地压预警；
13、s7.计算初撑力合格率对全工作面进行冲击地压预警
14、获取某一时刻每个液压支架的工作阻力，将每个液压支架此时的工作阻力与其此时所在工作循环中的初撑力进行比较，将此时工作阻力大于等于初撑力的液压支架数量之和占总液压支架数的比例作为初撑力合格率p；
15、若0≤p≤70％，发出强烈冲击地压预警，应及时人工干预提高液压支架工作阻力；
16、若70％＜p≤85％，发出中等冲击地压预警，应人工干预提高液压支架工作阻力；
17、若85％＜p≤100％，不发出冲击地压预警。
18、优选的，步骤s6中，应及时人工干预拉架，对该液压支架进行检修。
19、优选的，步骤s2中，记录第一个工作循环液压支架产生初撑力的用时dm-1＝ti-1-tstart-1；步骤s4中，记录第二个工作循环液压支架产生初撑力的用时dm-2＝ti-2-tstart-2。
20、优选的，步骤s6中，或者，若某液压支架在其某一工作循环中产生初撑力的用时大于产生初撑力的临界用时，则对该液压支架发出冲击地压预警，对该液压支架进行检修。
21、本专利技术的有益效果：本专利技术能够准确地判识每个液压支架在每个工作循环中的初撑力、工作循环开始后液压支架产生初撑力的用时，并基于产生初撑力的用时对特定液压支架所在区域进行冲击地压预警，基于初撑力合格率对全工作面进行冲击地压预警。本专利技术便于工作人员及时掌握工作面液压支架工作状态，保证液压支架及时拉架接顶，避免空顶开采，避免冲击地压危险。
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1.一种基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，步骤S6中，应及时人工干预拉架，对该液压支架进行检修。
3.根据权利要求1所述的基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，步骤S2中，记录第一个工作循环液压支架产生初撑力的用时Dm-1＝Ti-1-Tstart-1；步骤S4中，记录第二个工作循环液压支架产生初撑力的用时Dm-2＝Ti-2-Tstart-2。
4.根据权利要求3所述的基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，步骤S6中，或者，若某液压支架在其某一工作循环中产生初撑力的用时大于产生初撑力的临界用时，则对该液压支架发出冲击地压预警，对该液压支架进行检修。
【技术特征摘要】
1.一种基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，步骤s6中，应及时人工干预拉架，对该液压支架进行检修。
3.根据权利要求1所述的基于液压支架初撑力判识的冲击地压预警方法，其特征在于，步骤s2中，记录第一个工作循环液压支架产生初撑力的用时...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝宪杰，季金一，李航，高歆于，杨怀翔，李宜家，廉红卫，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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