煤矿工作面海量矿压数据智能分析决策与动态预警平台

2025120100:00:00

本成果可广泛应用于智能化综采工作面，实现矿压实时智能预警与数据深度挖掘。通过精准识别液压支架工况参数，有效判识顶板强矿压风险，有效降低冒顶事故率，减少停机时间，显著提升矿井安全与生产效率。其推广将有力赋能矿山智能化建设，产生巨大的安全与经济效益。

煤矿典型动力灾害风险判识及监控预警技术研究课题；矿压灾害智能预警模型构建

国家重点研发计划;中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司

为深入贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略，加快推进煤炭行业供给侧结构性改革，推动智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平，国家发展改革委、国家能源局等八部委研究制定了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，指出形成分析决策、自主学习、动态预测的智能系统，实现煤矿采掘过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。当前尽管我国煤矿智能化建设工作不断推进，但在实际应用中，多数数据仍停留于基本状态监测与事后分析层面，面向支架健康状态的预测性维护能力较为薄弱，尤其缺乏对压力数据中所隐藏的顶板来压前兆特征的系统挖掘与实时辨识，如传统依赖人工经验设定固定阈值进行来压判断的方法，难以适应复杂地质条件下顶板活动的动态非平稳特征，易造成预警滞后或误判。基于此，本团队设计了一款基于液压支架巨量数据的工作面工况参数精准判识与顶板来压智能分析软件平台，该平台是一套矿压智能分析与风险预警软件系统，基于自研算法深度解析液压支架海量监测数据中的信息，准确获取工作面来压参数，实现了顶板来压的精准感知与智能研判。该平台解决了日均数十万条监测数据依赖人工分析、效率低且有效信息利用率不足的难题，设计了涵盖工作循环、末阻力、初撑力及安全阀启闭等多维特征的精细解析算法，集成了多种支架来压判识方法，实现了来压区间、频次、时长等参数的精准分析；通过构建顶板来压分部位分析算法，实现了矿压异常的时空定位；并针对工作面不同区域，开发了周期来压步距与动载系数的自动判识算法，支持从单一支架到全工作面的多尺度分析。该软件平台具备工况参数辨识、矿压可视化、顶板来压精细分析及报表自动生成等核心功能，可有力辅助煤矿管理层决策。相比传统人工判读效率提升数十倍，提升了工作面安全预警能力，保障矿井安全高效生产，填补了智能化工作面在顶板动态感知与风险精准管控方面的迫切需求。