[发明专利]一种综采工作面顶板灾害预警评价方法

权利要求书

1.一种综采工作面顶板灾害预警评价方法，其特征在于： 

将综采工作面顶板灾害等级分为安全、较危险、危险三类； 

建立了评价指标，所述评价指标包括初撑力p₀、增阻比率Δp^b、工作面推进速度v、来压步距Pe和安全阀开启比例k； 

所述初撑力p₀、增阻比率Δp^b和来压步距P_e均基于综采工作面液压支架移架循环周期，建立数学模型获得； 

所述安全阀开启比例k根据监测仪器提供的监测信息获得，所述监测仪器为安装于所述综采工作面液压支架上的应力监测设备； 

所述工作面推进速度v按所述综采工作面开采实际情况确定； 

所述初撑力基准指标为p₁和p₂，所述增阻比率基准指标为γ₁和γ₂，所述来压步距基准指标为P₁和P₂，所述工作面推进速度基准指标为v₁和v₂，所述安全开启比例基准指标为k₁和k₂； 

所述基准指标p₁和p₂，γ₁和γ₂，P₁和P₂，v₁和v₂，k₁和k₂的值均通过对试验综采工作面开采数据分析统计获得； 

根据所述各项评价指标判断顶板灾害等级的判据如下表所示： 

当所述任一项评价指标对应灾害等级为危险时，所述综采工作面顶板灾害等级即为危险。 

2.根据权利要求1所述的预警评价方法，其特征在于：评价指标还包 括液压支架前后柱不均衡性dp，所述液压支架前后柱不均衡性dp由下面计算公式得到： 

其中，p_前、p_后、p_H分别为所述液压支架前柱、后柱工作阻力和所述液压支架额定工作阻力； 

所述前后柱不均衡性dp根据监测仪器提供的监测信息获得，所述监测仪器为安装于所述综采工作面液压支架上的应力监测设备，所述前后柱不均衡性基准指标为α和β，所述基准指标α和β均通过对试验综采工作面开采数据分析统计获得；所采用的判据如下表所示： 

3.根据权利要求1或2所述的预警评价方法，其特征在于：计算所述增阻比率的数学模型为： 

其中，p_m为所述综采工作面液压支架末阻力，p₀为所述综采工作面液压支架初阻力，T为一次循环时间，p_H为所述综采工作面液压支架额定工作阻力。 

4.根据权利要求3所述的预警评价方法，其特征在于：所述来压步距P_e是通过对比来压强度临界值p_t和工作面液压支架循环末阻力p_m大小来确定的，来压强度临界值p_t计算公式为： 

其中，为所述综采工作面液压支架各循环末阻力的平均值，p_ti为各循环的循环末阻力，σ_p循环末阻力平均值的均方差； 

所述综采工作面液压支架循环末阻力p_m大于来压强度临界值p_t时，视为综采工作面发生周期来压，根据前后两个周期来压间隔时间内，综采工作面推进的距离计算得到来压步距P_e。 

5.根据权利要求4所述的预警评价方法，其特征在于：所述试验综采工作面的个数应不少于两个。 

6.根据权利要求5所述的预警评价方法，其特征在于：在计算所述安全阀开启比例k时，选取的所述综采工作面液压支架的个数不少于总数的10％。 

7.根据权利要求6所述的预警评价方法，其特征在于：在计算初撑力p₀、增阻比率Δp^b和前后柱不均衡性dp时，选取的所述综采工作面液压支架的个数不少于总数的10％，所获得的值是平均值。 

8.根据权利要求7所述的预警评价方法，其特征在于：在计算所述来压步距P_e时，选取的所述综采工作面周期来压次数不少于三次，所获得的值是平均值。