CN116342085A - 一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质 - Google Patents

一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质，涉及煤矿开采领域，本申请根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；根据所述有效单位统计时间对应的监测数据，分析所述待分析采煤工作面周期来压规律；以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选获得支架来压数多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。

Description

一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质
技术领域
本申请涉及煤矿开采领域，特别是涉及一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质。
背景技术
随着采煤工作面的推进，在基本顶初次来压后，砌体梁结构将始终经历“稳定-失稳-再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程，由于结构周期性失稳也将导致工作面顶板压力的周期性变化。
目前工作面来压步距的计算方式多是先统计每个支架的来压情况，支架是否来压是以末阻力或时间加权工作阻力为基础数据，以p(平均值)+σ(均方差)为判断标准，当末阻力或时间加权工作阻力超过判断标准则认为该支架处于来压阶段，未超过判断标准则认为该支架未来压，然后求取总的平均值作为工作面的来压步距。
但通过工作面液压支架压力监测数据的统计分析发现，工作面来压时，会呈现不均匀来压的情况，即多数支架的压力峰值一般会集中出现在1～2天内，但有些支架的压力峰值日期与大多数支架在来压日期、来压步距上相差较大，因而，简单将所有支架的来压步距求平均作为工作面的来压步距是不符合现场规律的。
由此可见，提供一种剔除来压差异较大的支架，关注于多数支架的来压规律的采煤工作面周期来压的分析方法，是本领域人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质，剔除来压差异较大的支架，关注于多数支架的来压规律的采煤工作面周期来压。
为解决上述技术问题，本申请提供一种采煤工作面周期来压分析方法，包括：
获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；
根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；
获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；
获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律。
作为一种优选方案，上述采煤工作面周期来压分析方法中，根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，包括：
根据监测数据得到各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力，其中，一个单位统计时间包括多个采煤循环周期；
根据每个采煤循环周期的时间加权工作阻力得到各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数；
根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的来压总次数。
作为一种优选方案，上述采煤工作面周期来压分析方法中，根据每个采煤循环周期的时间加权工作阻力得到各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数，包括：
根据各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力得到各液压支架在目标时间段的循环来压判断值；
若一个液压支架在单位统计时间内存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则将单位统计时间内所有时间加权工作阻力的均值，记为当前液压支架在当前单位统计时间的平均来压强度；
若一个液压支架在单位统计时间内不存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则当前液压支架在当前单位统计时间的平均来压强度记为“0”；
获取所有单位统计时间对应的平均来压强度中除“0”以外的最小值；
将最小值对应的单位统计时间的有效来压次数，记为1；
将其他平均来压强度与最小值的比值作为对应的单位统计时间的有效来压次数。
作为一种优选方案，上述采煤工作面周期来压分析方法中，目标时间段包括至少3个单位统计时间，连续多个单位统计时间来压判断值包括：连续两个单位统计时间来压判断值、连续三个单位统计时间来压判断值；
对应地，根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的来压总次数，包括：
根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数；
对应地，获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值，包括：
根据每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数得到单个单位统计时间来压判断值；
根据每个单位统计时间的连续两个单位统计时间来压总次数得到连续两个单位统计时间来压判断值；
根据每个单位统计时间的连续三个单位统计时间来压总次数得到连续三个单位统计时间来压判断值。
作为一种优选方案，上述采煤工作面周期来压分析方法中，根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数，包括：
将各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数的总数作为一个单位统计时间来压总次数；
将各液压支架在连续两个单位统计时间单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续两个单位统计时间来压总次数；
将各液压支架在连续三个单位统计时间单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续三个单位统计时间来压总次数。
作为一种优选方案，上述采煤工作面周期来压分析方法中，获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间，包括：
筛选满足单个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
筛选满足连续两个单位统计时间来压判断值，且连续前两个单位统计时间内不满足单个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
筛选满足连续三个单位统计时间来压判断值，且连续前三个单位统计时间内不满足单个单位统计时间来压判断值与连续两个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间。
作为一种优选方案，上述采煤工作面周期来压分析方法中，根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律，包括：
根据有效单位统计时间对应的监测数据，计算来压步距范围、来压步距平均值、来压步距平均值区间、来压持续时间、来压强度、动压系数。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种采煤工作面周期来压分析装置，包括：
第一获取模块，用于获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；
确定模块，用于根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；
第二获取模块，用于获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；
筛选模块，用于获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
分析模块，用于根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种采煤工作面周期来压分析装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现上述的采煤工作面周期来压分析方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的采煤工作面周期来压分析方法的步骤。
本申请所提供的采煤工作面周期来压分析方法，获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律；以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选获得支架来压数多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。
另外，本申请还提供一种装置及介质，与上述方法对应，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种采煤工作面周期来压分析方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种采煤工作面周期来压分析装置的结构图；
图3为本申请实施例提供的另一种采煤工作面周期来压分析装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
在采煤工作面往前推进一段距离后，顶板产生垮落：首先伪顶垮落，接着直接顶初次垮落，之后工作面上方的老顶岩层随工作面继续推进呈现悬露状态，此时上覆岩层的重量将由老顶的悬臂直接传递给煤帮，当上覆岩层的重量超过老顶承受的压力时，老顶将断裂垮塌，随着采煤工作面推进，老顶出现周期性垮塌；采煤工作面的周期性来压是不可避免的，因此准确确定来压步距，得出采煤工作面周期来压的规律，提前采取应对措施具有十分重要的意义。目前，针对于工作面的周期来压规律的研究主要有以下几个路径，一是从岩层控制理论方面对工作面的来压规律进行研究，二是从室内相似物理模拟寻找工作面来压规律，三是从现场采集矿压监测数据对工作面来压规律进行研究。
目前工作面来压步距的计算方式多是先统计每个支架的来压情况，支架是否来压是以末阻力或时间加权工作阻力为基础数据，以平均值加均方差为判断标准，当末阻力或时间加权工作阻力超过判断标准则认为该支架处于来压阶段，未超过判断标准则认为该支架未来压，然后求取总的平均值作为工作面的来压步距，但通过工作面液压支架压力监测数据的统计分析发现，工作面来压时，会呈现不均匀来压的情况，即多数支架的压力峰值一般会集中出现在1～2天内，但有些支架的压力峰值日期与大多数支架在来压日期、来压步距上相差较大，因而，简单将所有支架的来压步距求平均作为工作面的来压步距是不符合现场规律的。
为解决上述技术问题，本申请提供一种采煤工作面周期来压分析方法，图1为本申请实施例提供的一种采煤工作面周期来压分析方法的流程图，如图1所示，包括：
S11：获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；
S12：根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；
S13：获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；
S14：获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
S15：根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律。
本实施例提到的目标时间段为一段较长的工作时间，通过这段时间的各液压支架的监测数据对采煤工作面进行周期来压分析，可以是一个月、两个月，本实施例不做具体限制。
目标时间段至少包括两个单位统计时间，本实施例提到的单位统计时间可以按照设计工作情况具体设定，例如每8个小时作为一个单位统计时间，也可以是每天工作的时间段，也可以每一条作为一个单位统计时间，本实施例不做具体限制。在每个单位统计时间内，会发生若干次采煤循环，指的是依次进行割煤、推移刮板输送机、推移充填采煤液压支架作为一个采煤循环。
步骤S11获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；这里提到的监测数据包括支架工作阻力、工作面进尺、来压持续时间等。
步骤S12根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，即在单位统计时间内所有的液压支架的来压总次数，本实施例不限制是否需要对来压情况进行判断筛选，以及筛选条件，根据实际需要设置即可。
步骤S13获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；这里提到的单个单位统计时间来压判断值指的是判断每一个单位统计时间的来压总次数是否视为来压状态的一个判断值，连续多个单位统计时间来压判断值指的是判断连续多个单位统计时间是否视为来压状态的一个判断值。例如，以“天”作为单位统计时间，判断连续两天是否来压，通过判断连续两天的总来压数是否满足连续两天来压判断值即可。本实施例不限制单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值是如何得到的，也不限制连续多个单位统计时间来压判断值具体连续几天，根据实际需要设置即可。
步骤S14获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选出来压总次数满足条件的对应的单位统计时间。由于是以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过筛选获得支架来压数较多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。
步骤S15根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律。
分析待分析采煤工作面周期来压规律具体地可包括计算来压步距范围、来压步距平均值、来压步距平均值区间、来压持续时间、来压强度、动压系数等参数对采煤工作面周期来压进行分析。
通过本申请实施例提供的采煤工作面周期来压分析方法，获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律；以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选获得支架来压数多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。
根据上述实施例，本实施例提供一种优选方案，步骤S12根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，包括：
S121：根据监测数据得到各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力，其中，一个单位统计时间包括多个采煤循环周期；
S122：根据每个采煤循环周期的时间加权工作阻力得到各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数；
S123：根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的来压总次数。
本实施例根据监测数据得到各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力，具体地，通过第一公式得到各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力；
第一公式为：
Figure BDA0004149970050000091
式中，Pn：各液压支架在单个采煤循环周期内不同时刻的支架工作阻力，kN；tn：各液压支架在单个采煤循环周期内划分的多个时刻。
每个单位统计时间包括多个采煤循环周期，对应地，可得到多个时间加权工作阻力，可通过预先设定规则对数据进行过滤，得到各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数；本实施例不限制具体的筛选规则。
根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的来压总次数。待分析采煤工作面的所有液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数之和作为对应的单位统计时间的来压总次数。
根据上述实施例，本实施例提供一种优选方案，对一个支架单位统计时间的多个时间加权工作阻力进行过滤，步骤S122根据每个采煤循环周期的时间加权工作阻力得到各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数，包括：
S122-1：根据各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力得到各液压支架在目标时间段的循环来压判断值；
S122-2：若一个液压支架在单位统计时间内存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则将单位统计时间内所有时间加权工作阻力的均值，记为当前液压支架在当前单位统计时间的平均来压强度；
S122-3：若一个液压支架在单位统计时间内不存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则当前液压支架在当前单位统计时间的平均来压强度记为“0”；
S122-4：获取所有单位统计时间对应的平均来压强度中除“0”以外的最小值；
S122-5：将最小值对应的单位统计时间的有效来压次数，记为1；
S122-6：将其他平均来压强度与最小值的比值作为对应的单位统计时间的有效来压次数。
优选地，通过第二公式得到每个液压支架在每个采煤循环周期的循环来压判断值；
第二公式为P′＝μt+σt；
式中，μt：该液压支架所有采煤循环周期的时间加权工作阻力的平均值，kN；σt：该液压支架所有采煤循环周期的时间加权工作阻力的标准差，kN。
将P′作为循环来压判断值，大于P′的时间加权工作阻力的数据的平均值作为对应的液压支架在每个单位统计时间的平均来压强度。来压次数统计时，不是单纯以名义次数(即通过判断支架是否来压进行计数，来压记为1，不来压记为0)进行统计，还考虑了来压数值大小的问题，即以单位统计时间(小时、班或天)范围内来压强度的最小值Pmin来压时记为1，其它来压数值Pi来压时，其次数记为Pi/Pmin次，作为各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数。
根据上述实施例，本实施例提供一种优选方案，目标时间段包括至少3个单位统计时间，连续多个单位统计时间来压判断值包括：连续两个单位统计时间来压判断值、连续三个单位统计时间来压判断值；
对应地，步骤S123根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的来压总次数，包括：
S123-1：根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数；
对应地，步骤S13获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值，包括：
S131：根据每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数得到单个单位统计时间来压判断值；
S132：根据每个单位统计时间的连续两个单位统计时间来压总次数得到连续两个单位统计时间来压判断值；
S133：根据每个单位统计时间的连续三个单位统计时间来压总次数得到连续三个单位统计时间来压判断值。
本实施例提到的，连续多个单位统计时间来压判断值包括：连续两个单位统计时间来压判断值、连续三个单位统计时间来压判断值；例如，若以天作为单位统计时间，则包括连续两天来压判断值，连续三天来压判断值，用于判断是否连续两天、三天来压。
根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数；根据上述实施例提到的各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数，可以得到一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数。
为了避免其中一天数据过大，导致连续两天或三天判断出现误差，本实施例提供一种优选方案，步骤S123-1根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数，包括：
将各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数的总数作为一个单位统计时间来压总次数；
将各液压支架在连续两个单位统计时间单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续两个单位统计时间来压总次数；
将各液压支架在连续三个单位统计时间单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续三个单位统计时间来压总次数。
本实施例通过将连续时间内的最大值作为有效数据，及若计算连续两天的来压总次数，则选择将所有液压支架在今天及昨天的最大值，数据总和作为今天的连续两天来压总次数。
优选地，根据第三公式得到单个单位统计时间来压判断值、连续两个单位统计时间来压判断值、连续三个单位统计时间来压判断值。
第三公式为
Figure BDA0004149970050000121
式中，
Figure BDA0004149970050000122
目标时间段内所有一个单位统计时间来压总次数(目标时间段内连续两个单位统计时间来压总次数、或目标时间段内连续三个单位统计时间来压总次数)的平均值，次；σ：目标时间段内所有一个单位统计时间来压总次数(目标时间段内连续两个单位统计时间来压总次数、目标时间段内或连续三个单位统计时间来压总次数)的标准差，次。
可以理解的是，根据每个单位统计时间中各液压支架的有效来压次数，得到每个单位统计时间对应的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数，再根据所有的一个单位统计时间来压总次数(连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数)的平均值及标准差得到单个单位统计时间来压判断值(连续两个单位统计时间来压判断值、连续三个单位统计时间来压判断值)。
根据来压判断值P″分别进行一个单位统计时间、连续两个单位统计时间、连续三个单位统计时间的来压日期的判定，可将来压情况划分为两部分，小于判断标准P″的单位统计时间为相对稳定阶段，大于等于判断标准P″的单位统计时间为显著运动阶段。
作为一种优选方案，步骤S14获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间，包括：
S141：筛选满足单个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
S142：筛选满足连续两个单位统计时间来压判断值，且连续前两个单位统计时间内不满足单个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
S143：筛选满足连续三个单位统计时间来压判断值，且连续前三个单位统计时间内不满足单个单位统计时间来压判断值与连续两个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间。
在进行连续两个单位统计时间或连续三个单位统计时间的来压判断时，凡是上一级判断中具有来压记录的，均不再进行来压判断，连续多个单位统计时间判断为来压的，可将其视为同一次来压。
根据上述实施例，优选地，将数据填入下表中：
表1来压情况统计表
Figure BDA0004149970050000131
在表1中，日期1、2…n，表示各单位统计时间，各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数。
例如，以10个液压支架、目标时间为31天为例，一个单位统计时间为一天，一天包括多个采煤循环周期，对应的一天内有多个经计算得到的时间加权工作阻力；每个液压支架在31天内所有的时间加权工作阻力通过第二公式得到每个液压支架的循环来压判断值，若一个液压支架在一天中存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则这一天确定为来压，将这一天所有的时间加权工作阻力的均值作为这一天中这个液压支架的平均来压强度，若这一天不存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则记为0；接下来将31天中所有的液压支架的平均来压强度除“0”以外的最小值作为1次有效来压次数，若最小值为20Mpa，记为1次，则300Mpa，记为1.5次。将这个有效来压次数写入表1的每个液压支架每天的表格中。接下来，将连续时间内的最大值作为有效数据，即，计算连续一天的来压总次数时，将每天所有液压支架的有效来压次数的总数作为第一天的来压总次数；计算连续两天的来压总次数时，则在连续两天有效来压次数中的最大值的总和作为连续两天来压总次数，若支架1在第一天来压次数为1.5，第二天来压次数为3，支架2在第一天来压次数为2.5，第二天来压次数为1，其他支架第一天第二天都没有来压，则分别选择支架1在第二天来压次数3，支架2在第一天来压次数2.5的总数5.5作为第二天的连续两天的来压总次数的数据。连续三天同理，若支架1在第一天来压次数为1.5，第二天来压次数为3，第三天的来压次数为2，支架2在第一天来压次数为2.5，第二天来压次数为1，第三天的来压次数为3.5，其他支架第一天第二天第三天都没有来压，则分别选择支架1在第二天来压次数3，支架2在第三天的来压次数3.5的总数6.5作为第三天的连续三天的来压总次数的数据。当得到每天的一天来压总次数、连续两天来压总次数、连续三天来压总次数后，根据第三公式得到对应的来压判断值，进行来压日期的判定，凡是上一级判断中具有来压记录的，均不再进行来压判断，连续多个单位统计时间判断为来压的，可将其视为同一次来压。若第三天的一天来压总次数满足对应的来压判断值，则不对第三天的连续三天来压总次数是否满足对应的来压判断值进行判断。
根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律，包括：
根据有效单位统计时间对应的监测数据，计算来压步距范围、来压步距平均值、来压步距平均值区间、来压持续时间、来压强度、动压系数。
来压步距范围，根据来压判断标准，获得相应的来压日期以及对应的总进尺，即可获得工作面的来压步距，统计工作面多个来压周期，即可获得来压步距的范围。
来压步距平均值，利用正态分布原理，去除小概率来压步距，求取剩余来压步距的平均值，可获得当前时间段内工作面的来压情况。
来压步距平均值区间，以来压步距平均值减去日进尺平均值作为统计下限，以来压步距平均值加上日进尺平均值作为统计上线，统计该区间的来压数据占比，可检验来压步距平均值计算结果的可靠性。
来压持续时间，可统计来压持续时间范围、来压最大持续时间、来压平均持续时间，获得工作面来压时间的相关信息。
来压强度，统计工作面来压时间内液压支架的强度最大值、最大值平均值等；
动压系数，动压系数可分为两种，一种为液压支架的动压系数(DHS)，另一种为工作面的动压系数(DWF)。我们目前所计算的动压系数为DHS，即用来压时液压支架压力平均值除以未来压时液压支架压力平均值；DWF计算方式为来压时工作面压力平均值除以未来压时工作面压力平均值。
在上述实施例中，对于采煤工作面周期来压分析方法进行了详细描述，本申请还提供采煤工作面周期来压分析装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
基于功能模块的角度，图2为本申请实施例提供的一种采煤工作面周期来压分析装置的结构图，如图2所示，采煤工作面周期来压分析装置，包括：
第一获取模块21，用于获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；
确定模块22，用于根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；
第二获取模块23，用于获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；
筛选模块24，用于获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
分析模块25，用于根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律。
本实施例提供的采煤工作面周期来压分析装置，第一获取模块21获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；确定模块22根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；第二获取模块23获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；筛选模块24获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；分析模块25根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律。以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选获得支架来压数多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。
另外，装置还包括：
确定模块22包括：第一获取单元，用于根据监测数据得到各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力，其中，一个单位统计时间包括多个采煤循环周期；
第一确定单元，用于根据每个采煤循环周期的时间加权工作阻力得到各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数；
第二确定单元，用于根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的来压总次数。
第一确定单元包括：第一获取子单元，用于根据各液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力得到各液压支架在目标时间段的循环来压判断值；
第一数据处理子单元，用于若一个液压支架在单位统计时间内存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则将单位统计时间内所有时间加权工作阻力的均值，记为当前液压支架在当前单位统计时间的平均来压强度；
第二数据处理子单元，用于若一个液压支架在单位统计时间内不存在大于循环来压判断值的时间加权工作阻力，则当前液压支架在当前单位统计时间的平均来压强度记为“0”；
数据分析子单元，用于获取所有单位统计时间对应的平均来压强度中除“0”以外的最小值；
最小单位来压确定子单元，用于将最小值对应的单位统计时间的有效来压次数，记为1；
有效来压确定子单元，用于将其他平均来压强度与最小值的比值作为对应的单位统计时间的有效来压次数。
第二确定单元还用于根据各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数得到每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数；
具体用于：将各液压支架在每个单位统计时间的有效来压次数的总数作为一个单位统计时间来压总次数；
将各液压支架在连续两个单位统计时间单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续两个单位统计时间来压总次数；
将各液压支架在连续三个单位统计时间单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续三个单位统计时间来压总次数。
第二获取模块23包括：第一确定子单元，用于根据每个单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数得到单个单位统计时间来压判断值；
第二确定子单元，用于根据每个单位统计时间的连续两个单位统计时间来压总次数得到连续两个单位统计时间来压判断值；
第三确定子单元，用于根据每个单位统计时间的连续三个单位统计时间来压总次数得到连续三个单位统计时间来压判断值。
筛选模块24包括：第一筛选子单元，用于筛选满足单个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
第二筛选子单元，用于筛选满足连续两个单位统计时间来压判断值，且连续前两个单位统计时间内不满足单个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
第三筛选子单元，用于筛选满足连续三个单位统计时间来压判断值，且连续前三个单位统计时间内不满足单个单位统计时间来压判断值与连续两个单位统计时间来压判断值的单位统计时间，作为有效单位统计时间。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
图3为本申请实施例提供的另一种采煤工作面周期来压分析装置的结构图，如图3所示，采煤工作面周期来压分析装置包括：存储器30，用于存储计算机程序；
处理器31，用于执行计算机程序时实现如上述实施例(采煤工作面周期来压分析方法)获取用户操作习惯信息的方法的步骤。
本实施例提供的采煤工作面周期来压分析装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
其中，处理器31可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器31可以采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器31也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器31可以在集成有图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器31还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器30可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器30还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器30至少用于存储以下计算机程序301，其中，该计算机程序被处理器31加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的采煤工作面周期来压分析方法的相关步骤。另外，存储器30所存储的资源还可以包括操作系统302和数据303等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统302可以包括Windows、Unix、Linux等。数据303可以包括但不限于实现采煤工作面周期来压分析方法所涉及到的数据等。
在一些实施例中，采煤工作面周期来压分析装置还可包括有显示屏32、输入输出接口33、通信接口34、电源35以及通信总线36。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对采煤工作面周期来压分析装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
本申请实施例提供的采煤工作面周期来压分析装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：采煤工作面周期来压分析方法，获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；根据有效单位统计时间对应的监测数据，分析待分析采煤工作面周期来压规律；以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选获得支架来压数多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。
最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述采煤工作面周期来压分析方法实施例中记载的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当处理器执行该程序时，可实现以下方法：采煤工作面周期来压分析方法，获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；根据监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，目标时间段包括至少2个单位统计时间；获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；获取来压总次数筛选满足单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；根据所述有效单位统计时间对应的监测数据，分析所述待分析采煤工作面周期来压规律；以每个单位统计时间的采煤工作面支架来压数作为统计基础，并通过单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值筛选获得支架来压数多的日期作为工作面的来压日期，即有效单位统计时间，可剔除来压差异较大的支架。
以上对本申请所提供的采煤工作面周期来压分析方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，包括：
获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；
根据所述监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，所述目标时间段包括至少2个单位统计时间；
获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；
获取所述来压总次数筛选满足所述单个单位统计时间来压判断值与所述连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
根据所述有效单位统计时间对应的监测数据，分析所述待分析采煤工作面周期来压规律。
2.根据权利要求1所述的采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，所述根据所述监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，包括：
根据所述监测数据得到各所述液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力，其中，一个所述单位统计时间包括多个所述采煤循环周期；
根据每个所述采煤循环周期的所述时间加权工作阻力得到各所述液压支架在每个所述单位统计时间的有效来压次数；
根据各所述液压支架在每个所述单位统计时间的所述有效来压次数得到每个所述单位统计时间的来压总次数。
3.根据权利要求2所述的采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，所述根据每个所述采煤循环周期的所述时间加权工作阻力得到各所述液压支架在每个所述单位统计时间的有效来压次数，包括：
根据各所述液压支架在每个采煤循环周期内的时间加权工作阻力得到各所述液压支架在所述目标时间段的循环来压判断值；
若一个所述液压支架在所述单位统计时间内存在大于所述循环来压判断值的所述时间加权工作阻力，则将所述单位统计时间内所有所述时间加权工作阻力的均值，记为当前所述液压支架在当前所述单位统计时间的平均来压强度；
若一个所述液压支架在所述单位统计时间内不存在大于所述循环来压判断值的所述时间加权工作阻力，则当前所述液压支架在当前所述单位统计时间的平均来压强度记为“0”；
获取所有所述单位统计时间对应的所述平均来压强度中除“0”以外的最小值；
将所述最小值对应的所述单位统计时间的有效来压次数，记为1；
将其他所述平均来压强度与所述最小值的比值作为对应的所述单位统计时间的有效来压次数。
4.根据权利要求3所述的采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，所述目标时间段包括至少3个所述单位统计时间，所述连续多个单位统计时间来压判断值包括：连续两个单位统计时间来压判断值、连续三个单位统计时间来压判断值；
对应地，根据各所述液压支架在每个所述单位统计时间的所述有效来压次数得到每个所述单位统计时间的来压总次数，包括：
根据各所述液压支架在每个所述单位统计时间的有效来压次数得到每个所述单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数；
对应地，所述获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值，包括：
根据每个所述单位统计时间的所述一个单位统计时间来压总次数得到单个单位统计时间来压判断值；
根据每个所述单位统计时间的所述连续两个单位统计时间来压总次数得到连续两个单位统计时间来压判断值；
根据每个所述单位统计时间的所述连续三个单位统计时间来压总次数得到连续三个单位统计时间来压判断值。
5.根据权利要求4所述的采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，所述根据各所述液压支架在每个所述单位统计时间的有效来压次数得到每个所述单位统计时间的一个单位统计时间来压总次数、连续两个单位统计时间来压总次数、连续三个单位统计时间来压总次数，包括：
将各所述液压支架在每个所述单位统计时间的有效来压次数的总数作为一个单位统计时间来压总次数；
将各所述液压支架在连续两个单位统计时间所述单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续两个单位统计时间来压总次数；
将各所述液压支架在连续三个单位统计时间所述单位统计时间的有效来压次数中的最大值的总和作为连续三个单位统计时间来压总次数。
6.根据权利要求5所述的采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，所述获取所述来压总次数筛选满足所述单个单位统计时间来压判断值与所述连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间，包括：
筛选满足所述单个单位统计时间来压判断值的所述单位统计时间，作为有效单位统计时间；
筛选满足所述连续两个单位统计时间来压判断值，且连续前两个单位统计时间内不满足所述单个单位统计时间来压判断值的所述单位统计时间，作为有效单位统计时间；
筛选满足所述连续三个单位统计时间来压判断值，且连续前三个单位统计时间内不满足所述单个单位统计时间来压判断值与所述连续两个单位统计时间来压判断值的所述单位统计时间，作为有效单位统计时间。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的采煤工作面周期来压分析方法，其特征在于，所述根据所述有效单位统计时间对应的监测数据，分析所述待分析采煤工作面周期来压规律，包括：
根据所述有效单位统计时间对应的监测数据，计算来压步距范围、来压步距平均值、来压步距平均值区间、来压持续时间、来压强度、动压系数。
8.一种采煤工作面周期来压分析装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取待分析采煤工作面在目标时间段内各液压支架的监测数据；
确定模块，用于根据所述监测数据得到每个单位统计时间的来压总次数，其中，所述目标时间段包括至少2个单位统计时间；
第二获取模块，用于获取单个单位统计时间来压判断值与连续多个单位统计时间来压判断值；
筛选模块，用于获取所述来压总次数筛选满足所述单个单位统计时间来压判断值与所述连续多个单位统计时间来压判断值的对应的单位统计时间，作为有效单位统计时间；
分析模块，用于根据所述有效单位统计时间对应的监测数据，分析所述待分析采煤工作面周期来压规律。
9.一种采煤工作面周期来压分析装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的采煤工作面周期来压分析方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的采煤工作面周期来压分析方法的步骤。
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