[发明专利]一种综采设备作业过程中已采区顶底板形状的估算方法

说明书

本发明提供了一种综采设备作业过程中已采区顶底板形状的估算方法，所述方法包括以下步骤：依次计算每个支架对应的基线高度；获取左、右滚筒高度数据，结合每个支架对应的基线高度，计算每个支架对应的顶板坐标和底板坐标，计算每个支架对应的顶板坐标和底板坐标；按支架排列顺序，将各个支架的顶板坐标顺次连接以形成完整刀顶板线，将各个支架的底板坐标顺次连接以形成完整刀底板线；重复执行上述步骤，直至获得已采区对应的一系列完整刀顶板线和完整刀底板线；将各个完整刀顶板线顺次连接以获得已采区的顶板线，将各个完整刀底板线顺次连接以获得已采区的底板线；基于已采区的顶板线和底板线，构建已采区的空间几何形状。

技术领域

本发明涉及采煤工作面数据智能分析领域，具体的说，涉及了一种综采设备作业过程中已采区顶底板形状的估算方法。

背景技术

随着煤炭开采技术及装备的快速发展，综采工作面经历了机械化→自动化→智能化开采。当前综采工作面的综采成套设备(包括采煤机、支架和刮板机等)智能化工作，有赖于识别生产作业过程中各个工艺过程，基于综采成套设备的工作过程数据进行工艺过程识别是实现综采成套设备智能化的基础。虽然，煤矿采煤过程中的信息化水平有一定基础，已形成了一部分生产数据，但，这些生产数据的数据质量并不完善，且对于这些生产数据的分析，形成加速综采设备智能化的分析算法模型相对较少。

当前阶段，虽在综采成套设备的工作过程中已引入了部分自动控制程序，但实际工作中，仍在很大程度上依靠现场操作人员的手动控制和调整；手动控制过程依赖操作人员的经验和对现场实际情况的判断，存在过程控制的波动性较大、工艺参数不能直接记录等问题，不利于技术的沉淀和迭代优化。

已采区三维空间几何形状构建，对于开采过程的回溯分析，探寻可进行工艺改进的点至关重要，也是与勘探阶段绘制的煤层三维分布形状图的对比，进行智能截割规划和预测的关键。但是，目前尚无法根据采煤机位置和姿态等监测数据进行已采区空间形状估算，对已采区的估计和截割规划主要依靠人工经验，存在不确定性大、对人工依赖大等问题，与煤矿的少人化、无人化目标相悖。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种综采设备作业过程中已采区顶底板形状的估算方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明第一方面提供一种综采设备作业过程中已采区顶底板形状的估算方法，所述方法包括以下步骤：

读取采煤机倾角数据和当前完整刀的基点高度，利用已构建的基线计算模型，依次计算每个支架对应的基线高度；

获取左、右滚筒高度数据，结合每个支架对应的基线高度，计算每个支架对应的顶板坐标和底板坐标；

按支架排列顺序，将各个支架的顶板坐标顺次连接以形成完整刀顶板线，将各个支架的底板坐标顺次连接以形成完整刀底板线；

根据采煤机俯仰角数据、完整刀的截深数据和当前完整刀的基点高度，获得下一个完整刀的基点高度；

重复执行上述步骤，直至获得已采区对应的一系列完整刀顶板线和完整刀底板线；

将各个完整刀顶板线顺次连接以获得已采区的顶板线，将各个完整刀底板线顺次连接以获得已采区的底板线；

基于已采区的顶板线和底板线，构建已采区的空间几何形状。

本发明第二方面提供一种综采设备作业过程中已采区顶底板形状估算设备，所述设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的综采设备作业过程中已采区顶底板形状估算程序，所述综采设备作业过程中已采区顶底板形状估算程序被所述处理器执行时实现如上述的综采设备作业过程中已采区顶底板形状的估算方法的步骤。