[发明专利]综采工作面顶底板截割可视化及其调整方法

权利要求书

1.一种综采工作面顶底板截割可视化方法，其特征在于，

包括：根据获得的多个连续的液压支架的顶梁和底座沿工作面倾向方向的角度拟合出整个工作面顶、底板截割曲线；

利用获得的工作面每个液压支架的顶梁、掩护梁和底座在工作面推进方向的角度计算各个液压支架采高；

基于得到整个工作面顶、底板截割曲线与各个液压支架采高绘制出多个时刻的沿工作面倾向方向的顶、底板截割剖面图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据获得的多个连续的液压支架的顶梁和底座沿工作面倾向方向的角度拟合出整个工作面顶、底板截割曲线包括：

步骤S10：确定综采工作面顶底板截割曲线可视化参数，包括综采工作面全局空间直角坐标系、坐标原点、支架宽度、支架个数；

步骤S20：根据前期工作面钻探数据和巷道起伏变化，生成工作面煤层三维分布图，给出工作面煤层分布上下边界线；

步骤S30：实时监测和采集工作面每一个液压支架关键部件的姿态角度；所述关键部件的姿态角度包括支架顶梁沿工作面推进方向的角度、支架顶梁沿工作面倾向方向的角度、支架掩护梁沿工作面推进方向的角度、支架底座沿工作面推进方向的角度和支架底座沿工作面倾向方向的角度；

步骤S40：将步骤S30采集的五种角度数据按照监测时间戳进行对应，得到整个工作面每个液压支架同一时刻的上述五种角度数据；

步骤S50：利用步骤S40处理好的第一时刻的支架顶梁沿工作面推进方向的角度、支架掩护梁沿工作面推进方向的角度、支架底座沿工作面推进方向的角度计算工作面各个液压支架的采高；

步骤S60：利用步骤S40处理好的第一时刻的整个工作面所有支架的底座沿工作面倾向方向的角度，从1号支架开始，采用线段拟合拼接算法得到整个工作面底板截割曲线；

步骤S70：利用步骤S40处理好的第一时刻的整个工作面所有支架的顶梁沿工作面倾向方向的角度，从1号支架开始，采用线段拟合拼接算法得到整个工作面顶板截割曲线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于得到整个工作面顶、底板截割曲线与各个液压支架采高绘制出多个时刻的沿工作面倾向方向的顶、底板截割剖面图包括：

步骤S80：根据步骤S50所得工作面各个液压支架的采高、步骤S60所得工作面底板截割曲线、步骤S70所得工作面顶板截割曲线，得到第一时刻整个工作面煤层截割在工作面倾向方向的剖面图；

步骤S90：重复步骤S50至步骤S80，得到多个时刻的整个工作面煤层截割在工作面倾向方向的剖面图，对多个时刻的所述剖面图按照时间排序，最终得到连续变化的工作面截割剖面图。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤S10中的所述综采工作面全局空间直角坐标系以工作面1号支架底座底面后端所在水平面与竖直面设置平面直角坐标系XY，以工作面推进方向为坐标系z轴正方向，坐标原点O，以该原点竖直向上方向为y轴正方向，设立空间直角坐标系，该空间直角坐标系遵循空间直角坐标系左手定则。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S30中，所述支架顶梁沿工作面推进方向的角度为：以支架顶梁与掩护梁铰接点为顶点，支架顶梁与所述步骤S10中空间直角坐标系的xoz平面的夹角；

所述支架掩护梁沿工作面推进方向的角度为：以支架掩护梁与后连杆铰接点为顶点，支架掩护梁与所述步骤S10中空间直角坐标系的xoz平面的夹角；

所述支架底座沿工作面推进方向的角度为：以支架后连杆与底座铰接点为顶点，支架底座与所述步骤S10中空间直角坐标系的xoz平面的夹角；

所述支架顶梁沿工作面倾向方向的角度为：支架顶梁所在平面与所述步骤S10中空间直角坐标系的xoz平面的夹角；

所述支架底座沿工作面倾向方向的角度为：支架底座所在平面与所述步骤S10中空间直角坐标系的xoz平面的夹角。