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龍圖騰網(wǎng)獲悉鄭州恒達(dá)智控科技股份有限公司;鄭州煤機(jī)智控技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司申請的專利基于液壓支架的頂板穩(wěn)定性監(jiān)測調(diào)控方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN116816443B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202310717817.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：E21F17/18；該發(fā)明授權(quán)基于液壓支架的頂板穩(wěn)定性監(jiān)測調(diào)控方法是由張旭和;宗培新;劉世軒;李偉;李浩源;王子銘;楊佳;楊苗;張琳設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-06-16向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于液壓支架的頂板穩(wěn)定性監(jiān)測調(diào)控方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及煤礦設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于液壓支架的頂板穩(wěn)定性監(jiān)測調(diào)控和煤壁弱化方法，通過構(gòu)建頂板穩(wěn)定性監(jiān)測預(yù)警模型，通過液壓支架對工作面頂板情況進(jìn)行監(jiān)測，使液壓支架基于頂板特征識別和動態(tài)分區(qū)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整的調(diào)壓策略，提高對厚硬煤層的破碎效果，對工作面推進(jìn)方向的頂板情況進(jìn)行預(yù)測，實(shí)時改變液壓支架的調(diào)壓策略，消除現(xiàn)有調(diào)壓策略調(diào)整和適應(yīng)的滯后性。

本發(fā)明授權(quán)基于液壓支架的頂板穩(wěn)定性監(jiān)測調(diào)控方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于液壓支架的頂板穩(wěn)定性監(jiān)測調(diào)控方法，其特征在于，液壓支架上設(shè)有用以監(jiān)測承壓力度的傳感器、用以監(jiān)測支架角度傾斜的傳感器和用以監(jiān)測推進(jìn)行程的傳感器，還設(shè)有壓力限制組件、控制組件和數(shù)據(jù)傳輸組件；并建立頂板穩(wěn)定性監(jiān)測預(yù)警模型： S1.液壓支架頂板特征識別判斷： 1）基于傳感器監(jiān)測到的液壓支架受壓數(shù)據(jù)，判斷頂板工作面是否處于頂板下沉來壓區(qū)，識別頂板下沉來壓區(qū)位置和確定來壓強(qiáng)度： 2）根據(jù)礦壓數(shù)據(jù)，識別范圍內(nèi)高壓的液壓支架密集區(qū)域，對以上區(qū)域確定液壓支架的承壓情況、增阻情況和高壓時長，判定是否屬于頂板下沉來壓區(qū)，對于識別確定的頂板下沉來壓區(qū)，記錄分析區(qū)域大小和增阻來壓程度； 3）基于傳感器監(jiān)測到的液壓支架受壓數(shù)據(jù)，判斷頂板工作面是否處于頂板破碎區(qū)，識別頂板破碎區(qū)位置和破碎程度： 4）根據(jù)礦壓數(shù)據(jù)，識別范圍內(nèi)低壓的液壓支架密集區(qū)域，對以上區(qū)域確定液壓支架的承壓情況、增阻情況和低壓時長，根據(jù)液壓支架實(shí)際工況數(shù)據(jù)，排除液壓支架自身故障原因，判定是否屬于頂板破碎區(qū)，對于識別確定的頂板破碎區(qū)，記錄分析區(qū)域大小和破碎程度； S2.液壓支架姿態(tài)識別判斷： 1）基于傳感器監(jiān)測到液壓支架各部位的傾角和姿態(tài)數(shù)據(jù)，判斷液壓支架是否存在姿態(tài)異常； 2）根據(jù)液壓支架頂梁和底座的俯仰角之差，判斷液壓支架是否處于頂梁仰角過大或頂梁仰角過小的異常姿態(tài)，并根據(jù)液壓支架底座橫滾角與工作面或采煤機(jī)對應(yīng)角度數(shù)據(jù)之差，判斷液壓支架是否存在歪架或存在傾倒風(fēng)險； 3）基于傳感器監(jiān)測工作面液壓支架的姿態(tài)數(shù)據(jù)，判斷是否存在相鄰液壓支架處于姿態(tài)搭接異常狀態(tài)； 4）根據(jù)傳感器監(jiān)測到相鄰液壓支架的采高數(shù)據(jù)，判斷液壓支架是否過高或過低，導(dǎo)致液壓支架支護(hù)存在矸石通過的縫隙漏洞；根據(jù)傳感器監(jiān)測到相鄰液壓支架的頂梁俯仰角數(shù)據(jù)，判斷液壓支架是否頂梁相錯過大，導(dǎo)致頂梁頭部或尾部出現(xiàn)支護(hù)漏洞；根據(jù)傳感器監(jiān)測到相鄰液壓支架底座橫滾角數(shù)據(jù)，判斷相鄰液壓支架頂梁是否會擠壓碰撞或出現(xiàn)支護(hù)漏洞； S3.頂板合力作用點(diǎn)判別： 1）根據(jù)傳感器監(jiān)測的液壓支架姿態(tài)數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，判斷頂板對液壓支架的合力作用點(diǎn)位于頂梁的位置，根據(jù)頂梁壓力數(shù)據(jù)，計(jì)算確定合力作用點(diǎn)位置； S4.特殊頂板特征預(yù)警： 1）根據(jù)傳感器監(jiān)測液壓支架的壓力數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)和合力作用點(diǎn)位置，對液壓之間前方頂板特征進(jìn)行預(yù)測分析，當(dāng)分析到特殊頂板特征時對工作面對應(yīng)區(qū)域進(jìn)行預(yù)警； S5.頂板穩(wěn)定性動態(tài)分區(qū)：根據(jù)工作面頂板特征監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測分析結(jié)果，構(gòu)建工作面頂板穩(wěn)定性模型，根據(jù)頂板穩(wěn)定性進(jìn)行動態(tài)分區(qū)，劃分為頂板穩(wěn)定區(qū)、回轉(zhuǎn)加速區(qū)、失穩(wěn)風(fēng)險區(qū)，并根據(jù)頂板穩(wěn)定性進(jìn)行動態(tài)分區(qū)結(jié)果，對不同區(qū)域?qū)嵭胁煌囊簤褐Ъ苷{(diào)壓策略； 頂板穩(wěn)定性動態(tài)分區(qū)的判定標(biāo)準(zhǔn)為： 1）頂板穩(wěn)定區(qū)：①區(qū)域內(nèi)無頂板下沉來壓區(qū)和頂板破碎區(qū)，②區(qū)域內(nèi)無特殊頂板區(qū)域預(yù)警，③區(qū)域內(nèi)無液壓支架姿態(tài)異常，④液壓支架合力作用點(diǎn)處于頂梁中部； 2）回轉(zhuǎn)加速區(qū)：①區(qū)域內(nèi)無頂板下沉來壓區(qū)和頂板破碎區(qū)，②區(qū)域內(nèi)無特殊頂板區(qū)域預(yù)警，或有低風(fēng)險預(yù)警，③區(qū)域內(nèi)無液壓支架姿態(tài)異常，或有頂梁俯仰角異常，④液壓支架合力作用點(diǎn)向頂梁前部偏移； 3）失穩(wěn)風(fēng)險區(qū)：①區(qū)域內(nèi)可能有頂板下沉來壓區(qū)和頂板破碎區(qū)，②區(qū)域內(nèi)有特殊頂板區(qū)域高風(fēng)險預(yù)警，③區(qū)域內(nèi)有液壓支架搭接異常和俯仰角異常，④液壓支架合力作用點(diǎn)處于頂梁前部或后部； 對不同區(qū)域?qū)嵭胁煌囊簤褐Ъ苷{(diào)壓策略為：對于頂板穩(wěn)定區(qū)，調(diào)壓策略為蠕變讓壓，承壓液壓支架之間間隔配置2-3臺讓壓支架，讓壓支架采用擦頂移架安全閥控制流量泄壓，使讓壓過程中不會快速降柱，與相鄰支架搭接正常； 回轉(zhuǎn)加速區(qū)：調(diào)壓策略為蠕變讓壓，承壓液壓支架之間間隔配置0-1臺讓壓支架，讓壓支架的初撐力和工作阻力配置大于頂板穩(wěn)定區(qū)，讓壓支架采用擦頂移架安全閥控制流量泄壓，使讓壓過程中不降柱，與相鄰支架搭接正常，存在姿態(tài)異常的液壓支架時，實(shí)時對其進(jìn)行調(diào)整變?yōu)檎Ｖёo(hù)； 失穩(wěn)風(fēng)險區(qū)：調(diào)壓策略為補(bǔ)液承壓，液壓支架均為承壓支架，不再配置讓壓支架，根據(jù)頂板穩(wěn)定性預(yù)判數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整液壓支架姿態(tài)，并通過擦頂移架安全閥，確保液壓支架的支護(hù)連續(xù)性和穩(wěn)定性； S6.單液壓支架壓力與姿態(tài)控制：液壓支架上監(jiān)測承壓力度的傳感器對頂板壓力和分布情況實(shí)時監(jiān)測，并通過監(jiān)測支架角度傾斜的傳感器反饋支架的姿態(tài)情況，通過控制組件對單液壓支架進(jìn)行控制，調(diào)整液壓支架各千斤頂輸出，控制液壓支架各部位空間位置，并利用擦頂移架安全閥對液壓支架進(jìn)行承壓調(diào)整，針對不同頂板穩(wěn)定性對液壓支架調(diào)控目標(biāo)，使液壓支架實(shí)現(xiàn)蠕變讓壓、補(bǔ)液承壓、降柱泄壓和頂梁調(diào)姿，控制液壓支架的承壓情況，利用數(shù)據(jù)傳輸組件能夠?qū)⒏鱾€傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，實(shí)時監(jiān)測液壓支架的承壓力、姿態(tài)狀態(tài)和高度，對可能出現(xiàn)的單架姿態(tài)異常、移架過程失穩(wěn)、多架姿態(tài)成組異常區(qū)進(jìn)行識別定位，為遠(yuǎn)程控制液壓支架提供輔助信息，通過控制器遠(yuǎn)程控制液壓支架的姿態(tài)和承壓調(diào)節(jié)。

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