[發明專利]綜采工作面頂板來壓分級預警方法

在審

• 申請號: 202111528634.0
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114151133A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 劉前進;徐剛;張震;盧振龍;高曉進;李正杰;龐立寧;劉曉剛
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 郭金梅

1.一種綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，包括如下步驟：

確定頂板來壓強度分級標準；

確定頂板來壓分級預警指標；

頂板來壓等級的綜合評判。

2.根據權利要求1所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定頂板來壓強度分級標準步驟中，還包括如下步驟：

根據綜采工作面的礦壓顯現強烈程度以及對綜采工作面安全生產產生的影響，將頂板來壓強度分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級。

3.根據權利要求1所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定頂板來壓分級預警指標步驟中，還包括如下步驟：

確定支架工作阻力利用率；

確定支架增阻速率；

確定支架動載系數；

確定支架安全閥的開啟指數；

確定支架活柱下縮量。

4.根據權利要求3所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定支架工作阻力利用率步驟中，支架工作阻力利用率η的計算式為：

其中，為工作面頂板來壓期間的一個采煤循環內，在來壓影響范圍內的支架循環末阻力平均值；P_額為支架額定工作阻力。

5.根據權利要求3所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定支架增阻速率步驟中，采煤循環內某一階段的增阻速率v_i的計算式為：

v_i＝ΔP_i/Δt

式中：ΔP_i為支架在采煤循環內某一時間階段的增阻量，單位為MPa；Δt為支架在采煤循環內某一階段的增阻時間，單位為min。

6.根據權利要求3所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定支架動載系數步驟中，動載系數K的計算式為：

K＝P_t來壓/P_t非來壓

式中：P_t來壓為工作面來壓期間支架循環末阻力，單位為kN；P_t非來壓為工作面非來壓期間支架循環阻力，單位為kN。

7.根據權利要求3所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定支架安全閥的開啟指數步驟中，安全閥的開啟指數A_q的計算式為：

其中，j為工作面周期來壓期間發生安全閥開啟的支架數量；t_i為工作面本次周期來壓期間第i臺支架安全閥開啟總時長，單位為min；N為工作面安裝支架總數量。

8.根據權利要求3所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定支架活柱下縮量步驟中，還包括如下步驟：

通過支架上設置的位移傳感器監測支架活柱下縮量。

9.根據權利要求3至8任一項所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述確定頂板來壓分級預警指標步驟中，還包括如下步驟：

通過支架上設置的壓力傳感器監測支架立柱壓力。

10.根據權利要求1所述的綜采工作面頂板來壓分級預警方法，其特征在于，所述頂板來壓等級的綜合評判步驟中，還包括如下步驟：

按照頂板來壓強度分級標準，并結合礦壓數據庫內的礦壓樣本數據，分析確定各頂板來壓分級預警指標對應來壓等級的基準值，進而按照基準值劃分預警指標取值區間對應的來壓等級。