一种截齿系统可靠性分析方法

1.一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于，所述方法包括：S1：获取煤岩硬度，根据煤岩硬度确定不同煤岩硬度下对应的截齿允许失效数量，基于所述煤岩硬度和对应不同煤岩硬度的截齿允许失效数量建立截齿系统环境可靠度模型；S2：将截齿系统根据预设划分条件划分为不同区域，确定划分后各区域内的截齿允许失效数量以及截齿系统总体截齿允许失效数量，基于失效截齿数量、各区域内的截齿允许失效数量以及截齿系统总体截齿允许失效数量建立截齿系统区域可靠度模型；S3：获取截齿实时位置信息，根据所述截齿实时位置信息以及距离阈值确定聚集效应下的截齿允许失效数量，基于失效截齿数量和聚集效应下的截齿允许失效数量建立截齿系统聚集度可靠度模型；S4：结合所述截齿系统环境可靠度模型、截齿系统区域可靠度模型以及截齿系统聚集度可靠度模型，建立截齿系统可靠性分析模型；截齿系统可靠性分析模型的可靠度公式为：式中， 表示截齿可靠度； 表示所包含最大不同环境数量； 表示第 种环境下系统的允许失效截齿数量； 表示系统所处的第 种环境； 表示全概率公式； 表示部件； 为失效部件数量；截齿系统可靠性分析模型的概率公式为：式中， 表示从 个部件中选择 个部件的组合数； 为第 种环境下单部件的可靠度； 为系统所处的第 种环境； 为失效部件形成聚集的情况总数； 为因聚集而导致系统失效的失效部件最少数量； 为第 个区域允许失效的部件数量； 为第 个区域的部件总数； 为系统的第 个区域； 为截齿系统根据预设划分条件划分区域数量； 为系统的第 个区域任意部件数量。 2.根据权利要求1所述的一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于：步骤S1中，根据煤岩硬度划分不同的煤岩环境，定义任一煤岩环境下的对应不同煤岩硬度的截齿允许失效数量和单部件可靠度，根据全概率公式，建立截齿系统环境可靠度模型，截齿系统环境可靠度模型的可靠度公式为：式中， 为系统所处的第 种环境， 为第 种环境下系统的截齿允许失效数量， 为第 种环境下单部件的可靠度， 为全概率公式， 为所包含最大不同环境数量， 为从 个部件中选择 个部件的组合数， 为部件总数。 3.根据权利要求2所述的一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于：步骤S2中，根据截齿系统钻进煤岩的顺序，将截齿系统按预设划分条件划分为不同的区域，截齿系统区域可靠度模型的可靠概率公式为：式中， 为失效部件数量； 为截齿系统根据预设划分条件划分区域数量； 为第 个区域允许失效的部件数量； 为系统的第 个区域； 为第 个区域的部件总数； 为截齿系统总体截齿允许失效数量; 为系统的第 个区域任意部件数量； 为单个部件的可靠度；基于截齿系统区域可靠度模型的可靠概率公式，得到截齿系统区域可靠度模型的可靠度为： 。 4.根据权利要求3所述的一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于：划分后各区域内的截齿允许失效数量之和大于截齿系统总体截齿允许失效数量，划分后各区域内的截齿允许失效数量均小于截齿系统总体截齿允许失效数量。 5.根据权利要求1所述的一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于：步骤S3中，失效的某一数量的截齿中任意2把的距离均小于距离阈值时形成的聚集效应，某一数量指聚集效应下的截齿允许失效数量。 6.根据权利要求5所述的一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于：截齿系统聚集度可靠度模型的可靠概率公式为：式中， 为失效部件形成聚集的情况总数， 为失效部件数量， 为单个部件的可靠度， 为系统部件总数量， 为因聚集而导致系统失效的失效部件最少数量；基于截齿系统聚集度可靠度模型的可靠概率公式，得到截齿系统聚集度可靠度模型的可靠度为： 。 7.根据权利要求5所述的一种截齿系统可靠性分析方法，其特征在于：根据所述截齿实时位置信息以及空间坐标系，获取截齿坐标；基于所述截齿坐标搭建任意两截齿间距离模型；基于所述任意两截齿间距离模型构建截齿系统所有部件的相对距离矩阵；基于所述距离阈值以及相对距离矩阵确定失效部件形成聚集的情况总数。