西安重装铜川煤矿机械有限公司(以下简称“西安重装铜川煤矿”)是以生产、维修液压支架为主的企业,根据用户现场工况条件,对液压支架进行差异化设计、生产和制造。液压支架的立柱和千斤顶是重要的执行元件,其顶梁和底板支撑着顶板压力,为综采工作面的人员和设备建立起安全空间,因此要求立柱和千斤顶必须具有足够的强度.

液压支架是综采工作面的支护设备,是支护顶板、维护安全作业空间、推移采运设备[1]。立柱是承载顶板压力的重要部件之一,连接液压支架顶梁和底座,承受顶板载荷并调节支护高度。因其长期处于高压受力状态,应满足合理的工作阻力和可靠的工作特性,具备足够的抗压、抗弯强度和良好的密封性能。立柱中缸、外缸和活柱配合工作,加工精度与防腐要求高,制作工艺复杂,需要特殊处理工艺。

为保证所选型液压支架能够对工作面顶板和围岩进行稳定、有效控制,保证工作面高效生产,以某矿42101工作面为例,在研究其地质、煤层等条件的基础上,分析了液压支架选型所遵循的基本原则和步骤,并基于204工作面为类比对象采用类比法和顶板模型法综合确定液压支架的关键参数,为今后液压支架的选型提供指导。

顶板压力预测大多都使用1台液压支架的压力数据,缺乏相邻支架的压力相关性,基于相邻多台液压支架信息融合的LSTM-TCN模型预测一支架下一时刻的压力值。实验结果表明,该模型相比LSTM和TCN单支架预测模型,RMSE压力误差分别减小了12.3%和13.4%,MAE压力误差减小了10.3%和26.6%。

顶板压力一般通过液压支架工作阻力进行度量,基于深度学习的顶板压力预测方法效果受训练样本集影响极大,而训练样本集的构建依赖于时间窗口的选择和紧密关联液压支架群的识别,但现有方法依靠人工经验来确定时间窗口,且忽略了不同液压支架之间的关联性,严重阻碍了顶板压力预测精度的提高。针对上述问题,提出了一种基于时空关联分析的采煤工作面顶板压力预测方法。首先,通过计算同一液压支架工作阻力序列在时间维度上的灰色关联度,选择最优时间窗口。然后,通过计算不同液压支架工作阻力序列在空间维度上的灰色关联度,获得最优辅助矩阵,识别出紧密关联液压支架群。最后,基于最优时间窗口和最优辅助矩阵,确定每个训练样本的标签和对应特征,完成训练样本集构建,以对长短时记忆(LSTM)模型进行训练来预测顶板压力。实验结果表明,与依赖人

以晋邦德煤业10406智能工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场观测等手段,对智能工作面矿压规律及控制效果进行分析研究。理论计算得出10406工作面基本顶为“砌体梁”结构,基本顶初次来压步距为29.5 m,周期来压步距为12.6 m.通过数值模拟分析可知,当工作面初次来压步距约30 m时,工作面开始大面积垮落,随着工作面的继续回采,当周期来压步距约13 m时,采场围岩塑性区变大,数值模拟结果和理论分析相符。现场观测表明,工作面智能化电液控液压支架平均移架时间25.5 s,平均活柱缩量2.4 cm.回采过程中基本顶来压步距与理论分析及数值模拟相吻合,支架立柱的平均载荷为30.3 MPa,支架利用率为74%,支架工作阻力发挥效果较好。

为保证所选型液压支架能够对工作面顶板和围岩进行稳定、有效控制,保证工作面高效生产,以某矿42101工作面为例,在研究其地质、煤层等条件的基础上,分析了液压支架选型所遵循的基本原则和步骤,并以204工作面为类比对象采用类比法和顶板模型法综合确定液压支架的关键参数,为今后液压支架的选型提供指导。