[發(fā)明專利]一種巷道支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控方法、裝置和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811385825.4
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109740788A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金龍;程運宏;張登崤
• 申請（專利權(quán)）人: 山西宏安翔科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;G06N3/08
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32345
• 代理人: 王利斌

本發(fā)明公開的一種巷道支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控方法、裝置和系統(tǒng)，包括：獲取所監(jiān)控巷道支護結(jié)構(gòu)的支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；S102、根據(jù)所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷所監(jiān)控巷道支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性變化趨勢及其當(dāng)前的穩(wěn)定性級別；S103、當(dāng)所述當(dāng)前的穩(wěn)定性級別低于閾值時，對所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、所述穩(wěn)定性變化趨勢和所述當(dāng)前的穩(wěn)定狀態(tài)進行運算，結(jié)合所監(jiān)控巷道支護的原始方案，得到所監(jiān)控巷道支護的優(yōu)化方案。本發(fā)明提出的技術(shù)方案客觀、合理、支護效果較佳，適用于煤礦安全領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦安全的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巷道支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國煤礦主要是地下開采，需要在井下開掘大量巷道，采用巷道支護來保持巷道暢通和圍巖穩(wěn)定對煤礦建設(shè)與生產(chǎn)具有重要意義。對巷道進行支護的基本目的在于緩和及減少圍巖的移動，使巷道斷面不致過度縮小，同時防止已散離和破壞的圍巖冒落。巷道支護的效果不僅僅取決于支架本身的支承力，還受到圍巖性質(zhì)、支架力學(xué)性質(zhì)支承力和可縮性)、支架安設(shè)密度、安設(shè)支架時間的早晚、支架安設(shè)質(zhì)量和與圍巖的接觸方式(點接觸或面接觸)等一系列因素的影響。實際使用過程中，巷道支護結(jié)構(gòu)中的頂板與兩幫錨桿為主要承力結(jié)構(gòu)，兩者相互影響，共同作為一個支護系統(tǒng)，保持煤幫的穩(wěn)定'性，給頂板支護系統(tǒng)提供了強有力的支點，不會出現(xiàn)煤層片幫而引起巷道跨度增大，導(dǎo)致頂板下沉劇烈、失穩(wěn)和跨落等現(xiàn)象。同樣，頂板保持穩(wěn)定、完整也有利于煤幫的穩(wěn)定性和減少變形，兩者是相輔相成的，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響巷道圍巖的整體穩(wěn)定'性。實際使用過程中，隨著巷道支護結(jié)構(gòu)的使用時間逐漸增長，其支護能力將逐漸減弱，再加之由于圍巖的不斷運動，因而需對巷道支護結(jié)構(gòu)的支護狀態(tài)進行監(jiān)控，及時調(diào)整支護參數(shù)，修改支護設(shè)計，有效地維護好井巷工程。

現(xiàn)有技術(shù)中，巷道支護方案的后期調(diào)整大都依賴于工程技術(shù)人員定期查看支護狀態(tài)監(jiān)控結(jié)果后的現(xiàn)場判斷力和個人實踐經(jīng)驗，具有很大的盲目性，導(dǎo)致一些調(diào)整后的巷道支護方案效果不佳，造成巷道失穩(wěn)，影響了礦井的產(chǎn)量和效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種客觀、合理、支護效果較佳的巷道支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控方法、裝置和系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種巷道支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控方法，包括：S101、獲取所監(jiān)控巷道支護結(jié)構(gòu)的支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；S102、根據(jù)所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷所監(jiān)控巷道支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性變化趨勢及其當(dāng)前的穩(wěn)定性級別；S103、當(dāng)所述當(dāng)前的穩(wěn)定性級別低于閾值時，對所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、所述穩(wěn)定性變化趨勢和所述當(dāng)前的穩(wěn)定狀態(tài)進行運算，結(jié)合所監(jiān)控巷道支護的原始方案，得到所監(jiān)控巷道支護的優(yōu)化方案。

優(yōu)選地，還包括：S104、獲取所監(jiān)控巷道當(dāng)前的巷道數(shù)據(jù)；S105、對所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道支護的優(yōu)化方案進行運算，得到所監(jiān)控巷道支護的最優(yōu)方案。

優(yōu)選地，所述對所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、所述穩(wěn)定性變化趨勢和所述當(dāng)前的穩(wěn)定狀態(tài)進行運算，結(jié)合所監(jiān)控巷道支護的原始方案，得到所監(jiān)控巷道支護的優(yōu)化方案，具體包括：向第一BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、所述穩(wěn)定性變化趨勢、所述當(dāng)前的穩(wěn)定狀態(tài)和所監(jiān)控巷道支護的原始方案，所述第一BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出所監(jiān)控巷道的優(yōu)化支護方式和/或優(yōu)化支護參數(shù)；所述對所述巷道數(shù)據(jù)和所述巷道支護的優(yōu)化方案進行運算，得到所監(jiān)控巷道支護的最優(yōu)方案，具體包括：向第二BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入所述巷道數(shù)據(jù)、所述優(yōu)化支護方式和/或所述優(yōu)化支護參數(shù)，所述第二BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出所監(jiān)控巷道的最優(yōu)支護方式和/或最優(yōu)支護參數(shù)。

優(yōu)選地，當(dāng)獲取所監(jiān)控巷道支護結(jié)構(gòu)的支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)之后，所述巷道支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控方法還包括：S106、根據(jù)所述支護狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，預(yù)估所監(jiān)控巷道支護結(jié)構(gòu)的剩余穩(wěn)定支護時間；S107、當(dāng)所述剩余穩(wěn)定支護時間少于閾值和/或當(dāng)前的穩(wěn)定性級別低于閾值時，發(fā)出告警信息。