[发明专利]综采工作面顶底板截割可视化及其调整方法

说明书

本发明公开一种综采工作面顶底板截割可视化及其调整方法，涉及煤矿工作面监测及采煤自动化技术领域。综采工作面顶底板截割可视化方法包括：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。可简单方便地实现对整个工作面顶、底板截割任务的可视化。进而通过可视化综采工作面顶底板截割曲线，结合实际煤层分布情况，可以简单有效地实现煤层自适应截割。

技术领域

本发明属于煤矿工作面监测及采煤自动化技术领域，具体涉及一种综采工作面顶底板截割可视化及其调整方法。

背景技术

综采工作面煤层自适应截割是实现煤矿高效开采的关键技术，是提高综采工作面智能化水平的重要环节。

针对综采工作面煤层厚度自适应截割控制难题，申请号为201610265198.5的专利公开了一种用于无人化采煤工作面的截割路径规划方法，基于煤层的精准三维地质模型对工作面前方煤体进行切片，以采煤机运动方式和几何参数为约束，按照不同进刀方式和截割方向给出多种截割方案，以采煤机总行程和滚筒截割轨迹总长度最短为目标，生成最优的连续截割路径。申请号为201810968609.6的专利公开了一种采煤机截割控制系统及截割轨迹规划方法，通过利用摄像头获取待截割面的图像，利用支持向量机识别煤岩界面，从而获取滚筒截割轨迹。

申请号为201910067488.2的专利公开了一种综采工作面煤层厚度自适应截割控制方法及电子设备，在采煤机截割煤层后采用视频图像识别技术进行煤岩层分界面识别，基于煤岩识别结果修正煤岩层分界面地质预测模型，基于修正的煤岩层分界面超前规划采煤机下一刀煤的截割路径。

申请号为202010102878.1的专利公开了一种面向综采装备时空运动学的煤层顶底板路径虚拟规划方法，利用机器学习算法对煤层顶底板轨迹进行预测，利用无人机携带探测设备对下循环煤层顶底板轮廓进行探测，并将无人机探测的数据与预测的数据进行融合得到下循环煤层顶底板虚拟规划路径。

然而，上述各方法均需要进行模型建立、模型训练等复杂耗时耗资源的步骤，采用视频处理技术受制于井下采煤机截割环境，建立煤岩体的精准地质模型受制于物探钻探的精准度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种综采工作面顶底板截割可视化及其调整方法，该方法包括综采工作面顶底板截割曲线可视化和综采工作面顶底板截割曲线调整两个部分，可简单方便地实现对整个工作面顶、底板截割任务的可视化；进而通过可视化综采工作面顶底板截割曲线，结合实际煤层分布情况，可以简单有效地实现煤层自适应截割。

为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种综采工作面顶底板截割可视化方法，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。

第二方面，本发明还实施例提供一种综采工作面顶底板截割调整方法，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；

计算工作面顶板或底板截割曲线与实际煤层分布上、下边界线的相对偏移量；

根据所述相对偏移量对下一阶段工作面顶板或底板截割量调整。

可选地，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：