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煤矿采场顶板赋存条件的复杂性,使现场设计人员难以准确把握复杂的顶板运动特点,作出针对性的控制设计。因其采场的复杂性使得研究岩层运动及其控制的很多成果仅限于经验状态,难以上升到定量的理论高度,从而使煤矿现场因支护方式、支护参数选取不当而造成经济效益低下,甚至造成发生恶性顶板事故的一个重要原因。因此研制一个包容大量理论和实践成果,并在一定程度上能模拟专家思维和决策过程的综采工作面压力监测可视化分析系统,最终给出合理支护建议,以此进行或协助工程技术人员进行顶底板支护的设计,对提高煤矿生产的经济效益、改变安全现状、有着十分重大的现实意义。 针对综采工作面矿山压力分析所迫切需要解决的问题,论文主要从以下几个方面开展研究工作: (1)对综采工作面矿压分析内容进行研究,依据实际监测数据基于矿压理论给出综采面矿压分析流程,并进行数据可视化技术设计,以帮助现场技术人员准确理解并掌握顶板来压规律。 (2)基于矿压理论实现了直接顶厚度、基本顶厚度的自动判断,解决了以往判断直接顶厚度、基本顶厚度与层数过程繁琐复杂且容易出错的问题。 (3)设计实现了综采工作面矿山压力可视化分析与评价专家系统,系统具有直接顶厚度的推断、直接顶初次来压步距的推断、直接顶垮落方式的判断、直接顶悬顶距的确定、直接顶的分类、基本顶厚度的推断、基本顶来压步距推理、基本顶分级、液压支架合理支护强度的定量计算、液压支架(综采)工作面支护效果评价等功能,可在技术人员交互下根据实时监测数据进行自动推理分析。 (4)设计了数据采集接口读取实时监测数据,对系统进行了全面测试。 软件系统已由尤洛卡股份定型生产并已推向市场,现场应用表明:系统界面友好,操作简便,运行稳定,顶板运动规律分析准确。其对于提高煤矿现代化管理水平和经济效益具有实际意义。