[發明專利]有限數據條件下的礦壓時空雙周期預測方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 202010700896.X
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112031839B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 尹希文;徐剛;盧振龍;李正杰;劉前進
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司
• 主分類號: E21D15/44
• 分類號: E21D15/44;E21D15/46;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本申請公開了一種有限數據條件下的礦壓時空雙周期預測方法、裝置及設備，涉及煤礦開采技術領域。其中方法包括：首先根據綜采工作面的液壓支架載荷數據，繪制歷史時間段內的液壓支架載荷時序曲線，以及循環未阻力空序曲線；然后利用所述液壓支架載荷時序曲線的周期性變化特征，預測所述綜采工作面在第一未來時間段內的第一礦壓，以及利用所述循環未阻力空序曲線的周期性變化特征，預測所述綜采工作面在第二未來時間段內的第二礦壓，其中所述第二未來時間段的時長大于所述第一未來時間段的時長；最后依據所述第一礦壓和所述第二礦壓，確定所述綜采工作面的礦壓預測值。本申請可有效進行綜采工作面礦壓預測。

技術領域

本申請涉及煤礦開采技術領域，特別是涉及一種有限數據條件下的礦壓時空雙周期預測方法、裝置及設備。

背景技術

近年來，頂板災害死亡人數和發生起數一直位于煤礦五大災害之首，礦山壓力(即礦壓)是綜采工作面頂板災害發生的根源，準確、可靠的預測礦壓是有效防治頂板災害最直接、最有效的手段之一。

綜采工作面通常位于數百米的地下有限空間內，綜采工作面礦壓的影響因素眾多，其中大部分影響因素限于自然條件和監測手段的限制，無法準確采取。主要表現在以下幾個方面：一是地下的煤巖層具有非均質、非連續和各向異性的特征，地質條件千變萬化，無法準確監測；二是煤層開采后覆巖運動狀態復雜多變，現有手段只能監測其位移、應力等基本數據，無法準確監測其破斷過程。基于大數據和人工智能方法建立礦壓智能預測模型難度較大，研究有限數據條件下的綜采工作面礦壓預測方法勢在必行。

現有的礦壓預測方法主要采用簡易的上、下限值預警，起到了“臨陣逃脫”作用，例如，根據經驗值，事先設置礦壓的上、下限預警值，在實際礦壓超過該上限值或者下限值時，發出預警。因此現有的礦壓預測方法實際無法起到礦壓預測的作用，進而無法準確預測綜采工作面的礦壓。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種有限數據條件下的礦壓時空雙周期預測方法、裝置及設備，主要目的在于解決目前現有的礦壓預測方法實際無法起到礦壓預測的作用，進而無法準確預測綜采工作面礦壓的技術問題。

依據本申請一個方面，提供了一種有限數據條件下的礦壓時空雙周期預測方法，該方法包括：

獲取綜采工作面的液壓支架載荷數據；

根據所述液壓支架載荷數據，繪制歷史時間段內的液壓支架載荷時序曲線，以及循環未阻力空序曲線，所述歷史時間段為歷史時間點至當前時間點之間的時間段；

利用所述液壓支架載荷時序曲線的周期性變化特征，預測所述綜采工作面在第一未來時間段內的第一礦壓；及，

利用所述循環未阻力空序曲線的周期性變化特征，預測所述綜采工作面在第二未來時間段內的第二礦壓，其中所述第二未來時間段的時長大于所述第一未來時間段的時長；

依據所述第一礦壓和所述第二礦壓，確定所述綜采工作面的礦壓預測值。

依據本申請另一個方面，提供了一種有限數據條件下的礦壓時空雙周期預測裝置，該裝置包括：

獲取模塊，用于獲取綜采工作面的液壓支架載荷數據；

繪制模塊，用于根據所述液壓支架載荷數據，繪制歷史時間段內的液壓支架載荷時序曲線，以及循環未阻力空序曲線，所述歷史時間段為歷史時間點至當前時間點之間的時間段；

預測模塊，用于利用所述液壓支架載荷時序曲線的周期性變化特征，預測所述綜采工作面在第一未來時間段內的第一礦壓；及，

所述預測模塊，還用于利用所述循環未阻力空序曲線的周期性變化特征，預測所述綜采工作面在第二未來時間段內的第二礦壓，其中所述第二未來時間段的時長大于所述第一未來時間段的時長；

確定模塊，用于依據所述第一礦壓和所述第二礦壓，確定所述綜采工作面的礦壓預測值。