[发明专利]一种巷道支护结构监控方法、装置和系统

说明书

本发明公开的一种巷道支护结构监控方法、装置和系统，包括：获取所监控巷道支护结构的支护状态监测数据；S102、根据所述支护状态监测数据，判断所监控巷道支护结构的稳定性变化趋势及其当前的稳定性级别；S103、当所述当前的稳定性级别低于阈值时，对所述支护状态监测数据、所述稳定性变化趋势和所述当前的稳定状态进行运算，结合所监控巷道支护的原始方案，得到所监控巷道支护的优化方案。本发明提出的技术方案客观、合理、支护效果较佳，适用于煤矿安全领域。

技术领域

本发明属于煤矿安全的技术领域，具体涉及一种巷道支护结构监控方法、装置和系统。

背景技术

我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落。巷道支护的效果不仅仅取决于支架本身的支承力，还受到围岩性质、支架力学性质支承力和可缩性)、支架安设密度、安设支架时间的早晚、支架安设质量和与围岩的接触方式(点接触或面接触)等一系列因素的影响。实际使用过程中，巷道支护结构中的顶板与两帮锚杆为主要承力结构，两者相互影响，共同作为一个支护系统，保持煤帮的稳定'性，给顶板支护系统提供了强有力的支点，不会出现煤层片帮而引起巷道跨度增大，导致顶板下沉剧烈、失稳和跨落等现象。同样，顶板保持稳定、完整也有利于煤帮的稳定性和减少变形，两者是相辅相成的，任何一个环节出现问题，都会影响巷道围岩的整体稳定'性。实际使用过程中，随着巷道支护结构的使用时间逐渐增长，其支护能力将逐渐减弱，再加之由于围岩的不断运动，因而需对巷道支护结构的支护状态进行监控，及时调整支护参数，修改支护设计，有效地维护好井巷工程。

现有技术中，巷道支护方案的后期调整大都依赖于工程技术人员定期查看支护状态监控结果后的现场判断力和个人实践经验，具有很大的盲目性，导致一些调整后的巷道支护方案效果不佳，造成巷道失稳，影响了矿井的产量和效率。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种客观、合理、支护效果较佳的巷道支护结构监控方法、装置和系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种巷道支护结构监控方法，包括：S101、获取所监控巷道支护结构的支护状态监测数据；S102、根据所述支护状态监测数据，判断所监控巷道支护结构的稳定性变化趋势及其当前的稳定性级别；S103、当所述当前的稳定性级别低于阈值时，对所述支护状态监测数据、所述稳定性变化趋势和所述当前的稳定状态进行运算，结合所监控巷道支护的原始方案，得到所监控巷道支护的优化方案。

优选地，还包括：S104、获取所监控巷道当前的巷道数据；S105、对所述巷道数据和所述巷道支护的优化方案进行运算，得到所监控巷道支护的最优方案。

优选地，所述对所述支护状态监测数据、所述稳定性变化趋势和所述当前的稳定状态进行运算，结合所监控巷道支护的原始方案，得到所监控巷道支护的优化方案，具体包括：向第一BP神经网络模型输入所述支护状态监测数据、所述稳定性变化趋势、所述当前的稳定状态和所监控巷道支护的原始方案，所述第一BP神经网络模型输出所监控巷道的优化支护方式和/或优化支护参数；所述对所述巷道数据和所述巷道支护的优化方案进行运算，得到所监控巷道支护的最优方案，具体包括：向第二BP神经网络模型输入所述巷道数据、所述优化支护方式和/或所述优化支护参数，所述第二BP神经网络模型输出所监控巷道的最优支护方式和/或最优支护参数。

优选地，当获取所监控巷道支护结构的支护状态监测数据之后，所述巷道支护结构监控方法还包括：S106、根据所述支护状态监测数据，预估所监控巷道支护结构的剩余稳定支护时间；S107、当所述剩余稳定支护时间少于阈值和/或当前的稳定性级别低于阈值时，发出告警信息。