CN118008295A - 放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤炭生产技术领域，提供一种放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作，实现适应不同地质情况的煤炭开采，对顶煤层进行整体规划，尽量多放出煤，少放出矸石的目的。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭生产技术领域，尤其涉及一种放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
煤炭是我国一次能源中最经济、可靠的资源，是可以实现清洁高效利用的能源，是我国能源安全的压舱石。煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，是煤矿综合机械化发展的新阶段，是煤炭生产力和生产方式革命的新方向。目前，我国已经建成200多个智能化工作面，但主要是一次采全高综采工作面，综采放顶煤工作面由于受到放煤过程难以实现智能控制的限制，导致综放智能化技术与装备发展缓慢。
目前，制约综放工作面实现智能化的主要因素是如何准确判断液压支架放煤口的最佳开闭时间，现有技术主要依靠放煤过程中形成的经验(如通过监测放煤过程中产生的声音、放煤时间等差异)来进行控制，但由于煤层厚度一般存在一定程度的变化，且顶煤放出过程一般会进行多次、多轮放煤，放煤口关闭时间难以准确把握，经常导致工作面欠放或多放，造成煤炭资源损失或煤炭含矸率较高，难以实现智能化放煤。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质。
本发明提供一种放煤控制方法，包括：
构建目标采煤区的三维初始地质模型和所述目标采煤区的综采工作面三维初始模型；
获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据所述工作面三维点云数据对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；
根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；
根据所述综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于所述控制参数执行顶煤放煤操作。
在一个实施例中，所述根据所述工作面三维点云数据对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，包括：
采用预设的绝对坐标转换关系对所述工作面三维点云数据进行坐标转换，获得工作面三维点云绝对坐标，所述工作面三维点云绝对坐标表征所述工作面三维点云数据与所述三维初始地质模型、所述综采工作面三维初始模型在位置上的同步；
根据所述工作面三维点云绝对坐标对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。
在一个实施例中，所述绝对坐标转换关系的获取步骤，包括：
在所述目标采煤区的工作面的两侧巷道内均匀布置有可识别标识物；
采用三维扫描仪获取工作面三维点云数据，所述工作面三维点云数据包括所述可识别标识物的位置信息；
在所述工作面三维点云数据中识别出所述可识别标识物在所述工作面三维点云数据构建的三维坐标中的相对位置；
基于所述相对位置和预先测定的所述可识别标识物的绝对坐标，确定绝对坐标转换关系。
在一个实施例中，所述根据所述综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于所述控制参数执行顶煤放煤操作，包括：
根据所述综放工作面顶煤地质模型，得到顶煤煤层厚度分布和夹矸分布；
结合预设的顶煤运移机理和记忆放煤模型，输出满足目标函数的最优的用于顶煤放煤的控制参数，控制综放工作面支架执行单架、多组自动化顶煤放煤控制，完成支架尾梁、插板的时间顺序控制。
在一个实施例中，所述方法还包括：
在顶煤放煤过程中，监测煤流的煤流量和大块煤信息，并基于煤流的煤流量和大块煤信息计算放煤量；
基于所述放煤量和所述综放工作面顶煤地质模型的顶煤三维地质信息，得到顶煤采出率。
在一个实施例中，所述构建目标采煤区的三维初始地质模型和所述目标采煤区的综采工作面三维初始模型，包括：
基于矿井历史所有钻探、物探、补充勘探数据及矿井当前的生产数据构建目标采煤区的三维初始地质模型；
基于矿井地质勘探钻孔、切眼、回撤通道及两顺槽巷道的地质信息，构建目标采煤区的综采工作面三维初始模型。
在一个实施例中，所述方法还包括：
采用从回风顺槽向运输顺槽打定向钻孔的方式获取具有煤岩分界点的地质增强数据，并基于所述地质增强数据对综采工作面三维初始模型进行精度优化。
本发明还提供一种放煤控制装置，包括：
构建模块，用于构建目标采煤区的三维初始地质模型和所述目标采煤区的综采工作面三维初始模型；
修正模块，用于获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据所述工作面三维点云数据对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；
确定模块，用于根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；
控制模块，用于根据所述综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于所述控制参数执行顶煤放煤操作。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述放煤控制方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述放煤控制方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述放煤控制方法。
本发明提供的一种放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维地质模型和综采工作面三维模型进行优化，根据优化后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型，从而根据综放工作面顶煤地质模型确定用于顶煤放煤的控制参数，实现适应不同地质情况的煤炭开采，对顶煤层进行整体规划，尽量多放出煤，少放出矸石的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的放煤控制方法的流程示意图；
图2是本发明提供的放煤控制装置的结构示意图；
图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图3描述本发明的一种放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质。
图1示出了本发明提供的一种放煤控制方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：
11、构建目标采煤区的三维初始地质模型和目标采煤区的综采工作面三维初始模型；
12、获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；
13、根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；
14、根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作。
对此，需要说明的是，在本发明中，探测到煤矿源后，会对该煤矿源进行开采，视为采煤区。因为煤矿深埋地下，故从地质环境角度来说，每个采煤区有不同的地质环境。为了使本发明能够适用于不同地质下的煤炭开采，需要构建目标采煤区的三维初始地质模型。由于煤矿在开采过程中，地质环境也会发生相应的变化。为此，事先要构建三维初始地质模型。该三维初始地质模型为采煤区开采之前构建的地质模型，或是采煤区某个开采阶段开采之前构建的地质模型。
相应地，在开采煤矿时，会存在割煤的工作面。工作面本身随着开采过程会发生变化。故也需要构建目标采煤区的综采工作面三维初始模型。该综采工作面三维初始模型为采煤区开采之前构建的工作面模型，或是采煤区某个开采阶段开采之前构建的工作面模型。
在开采煤矿时，割煤后的工作面本身随着开采过程会发生变化。为此，在本发明中，采用巡检小车对综采工作面进行三维点云数据的采集，该巡检小车搭载SLAM三维激光扫描雷达、惯性导航、摄像仪等设备，即构成工作面巡检系统。由于综采工作面数百米长，而激光扫描雷达扫描范围比较有限，因此需要巡检小车在整个工作面巡检过程中边扫描边行进，直到巡检小车走完整个工作面时，三维激光扫描雷达也将整个工作面全部扫描完成，进而生成综采工作面三维点云数据。
在本发明中，由于煤矿在开采过程中，地质环境也会发生相应的变化。割煤后的工作面同样也会随着开采过程发生变化。故在获取到割煤后的工作面三维点云数据之后，根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。对此，需要说明的是，模型的建立需要基于多方面的数据进行构建，各数据之间也会存在相互影响而关联。为此，割煤后的工作面三维点云数据也会影响到模型中某些方面上的数据，从而会改变模型。因此，采集到的工作面三维点云数据能够对初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。另外，对模型的修正随着割煤的进行而实时修正，为此，这里初始的模型随着割煤的暂时停止，而变为停止时的当前模型。
在本发明中，对综采工作面进行割煤后的煤炭会及时运输，且工作面的割煤属于正常放煤情况。故本发明主要是对顶煤放煤进行控制。由于煤层的高度较高，且设备的高度有限，为此，割煤的工作面的高度低于整个煤层的高度，故在设备的上方会存在顶煤层。随着割煤过程中设备的行进，需要在设备后方将顶煤下放，从而将顶煤运输到井外。故三维地质模型能够表征整个煤层的地质情况，此时根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，可以确定综放工作面顶煤地质模型。
在本发明中，根据综放工作面顶煤地质模型，可以推算出用于顶煤放煤的控制参数，该控制参数用于对设备中执行顶煤下放的部件进行控制，此时基于控制参数执行顶煤放煤操作，从而达到对顶煤的自动化控制。
本发明提供的放煤控制方法，通过获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维地质模型和综采工作面三维模型进行优化，根据优化后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型，从而根据综放工作面顶煤地质模型确定用于顶煤放煤的控制参数，实现适应不同地质情况的煤炭开采，对顶煤层进行整体规划，尽量多放出煤，少放出矸石的目的。
在上述方法的进一步方法中，主要是对根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型的处理过程进行解释说明，具体如下：
采用预设的绝对坐标转换关系对工作面三维点云数据进行坐标转换，获得工作面三维点云绝对坐标，工作面三维点云绝对坐标表征工作面三维点云数据与三维初始地质模型、综采工作面三维初始模型在位置上的同步；
根据工作面三维点云绝对坐标对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。
对此，需要说明的是，在本发明中，三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型是在各类地质信息的基础上构建的模型。即模型相当于在地质环境的坐标系上。
而本发明采集工作面三维点云数据是巡视小车，其带有激光扫描雷达等设备，为此，获取割煤后的工作面三维点云数据是在巡视小车的坐标系上。
故割煤后的工作面三维点云数据与三维初始地质模型、综采工作面三维初始模型在坐标信息上不同步。因为处于两个不同的坐标系下。此时，要将工作面三维点云数据与三维初始地质模型、综采工作面三维初始模型在在坐标信息上同步或一致，这样才会使得工作面三维点云数据对模型进行修正，产生适应于实时采煤过程而变化的模型。
在本发明中，采用预设的绝对坐标转换关系对工作面三维点云数据进行坐标转换，获得工作面三维点云绝对坐标。工作面三维点云绝对坐标表征所述工作面三维点云数据与所述三维初始地质模型、所述综采工作面三维初始模型在位置上的同步。也就是说，将地质环境的坐标系作为绝对坐标系。
接着，根据工作面三维点云绝对坐标对所述三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。
本发明的进一步方法，通过对三维点云数据的转换，使得数据与模型信息一致，从而有利于对模型修正的准确，有利于后续对模型的使用。
在上述方法的进一步方法中，主要是坐标转换关系的获取过程进行解释说明，具体如下：
在目标采煤区的工作面的两侧巷道内均匀布置有可识别标识物；
采用三维扫描仪获取工作面三维点云数据，工作面三维点云数据包括可识别标识物的位置信息；
在工作面三维点云数据中识别出可识别标识物在工作面三维点云数据构建的三维坐标中的相对位置；
基于相对位置和预先测定的可识别标识物的绝对坐标，确定绝对坐标转换关系。
对此，需要说明的是，在本发明中，在工作面两侧巷道内均匀布置具有绝对坐标信息(即该标识物在上述的地质环境的坐标系下)的可识别标识物，以此作为地质三维坐标导入的信息源，即三维点云坐标转换到绝对坐标系下的依据。故采用三维扫描仪获取工作面三维点云数据中包括可识别标识物的位置信息。
例如可识别标识物可为特制的二维码，二维码代表的信息就是固定点的绝对坐标值，实现三维激光扫描仪点云数据的相对坐标转换为绝对坐标，进而实现三维激光扫描模型与煤层地质模型在推进度上的位置基点对齐。
基于上述可识别标识物在点云数据中，此时在工作面三维点云数据中识别出可识别标识物在工作面三维点云数据构建的三维坐标中的相对位置。
然后基于相对位置和预先测定的可识别标识物的绝对坐标，确定绝对坐标转换关系。该关系确定后，可以用在后续对三维点云数据的坐标转换。也可以基于可识别标识物的实时设置，实时生成坐标转换关系，实时对三维点云数据进行坐标转换。
在本发明中，激光扫描雷达设置在巡检小车上，为此，可在巡检小车上也布置上可识别标识物，这样当巡检小车位于工作面端部的时候，激光扫描雷达就能够同时扫描到自身坐标与巡视小车坐标，进而将绝对坐标转换关系传递给巡检小车，做到多种坐标坐在绝对坐标系下，保证数据的精度。
在上述方法的进一步方法中，主要是对根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作的处理过程进行解释说明，具体如下：
根据所述综放工作面顶煤地质模型，得到顶煤煤层厚度分布和夹矸分布；
结合预设的顶煤运移机理和记忆放煤模型，输出满足目标函数的最优的用于顶煤放煤的控制参数，控制综放工作面支架执行单架、多组自动化顶煤放煤控制，完成支架尾梁、插板的时间顺序控制。
对此，需要说明的是，在本发明中，煤炭开采设备上方还有顶煤煤层，顶煤煤层上方还有夹矸层。故对综放工作面顶煤地质模型进行分析及估算，可以得到顶煤煤层厚度分布和夹矸分布。
在本发明中，顶煤运移机理和记忆放煤模型是对顶煤放煤过程进行模拟估算的依据，是基于放煤历史数据进行针对性研究得到，属于常用的放煤模型。
在本发明中，通过对整个工作面的放煤进行整体规划，分摊到顶煤放煤的规划，该规划转换为目标函数。如目标函数是放煤量最优、出煤率高等。为此，结合预设的顶煤运移机理和记忆放煤模型，输出满足目标函数的最优的用于顶煤放煤的控制参数。设备上控制放煤的的部件包括尾梁和插板等，故根据控制参数控制综放工作面支架执行单架、多组自动化顶煤放煤控制，完成支架尾梁、插板的时间顺序控制。
更进一步地，在顶煤放煤过程中，监测煤流的煤流量和大块煤信息，并基于煤流的煤流量和大块煤信息计算放煤量；
基于放煤量和综放工作面顶煤地质模型的顶煤三维地质信息，得到顶煤采出率。
对此，需要说明的是，在放煤过程中，巡检小车实时监测支架放煤动作，后部刮板机上方安装三维激光煤流扫描仪监测煤流的煤流量和大块煤信息，根据后部激光扫描的煤流量和大块煤信息的累计积分可以计算后部放煤量，然后对比顶煤三维地质信息，进而计算出顶煤采出率，对放煤效果可进行验证。
在上述方法的进一步方法中，基于矿井历史所有钻探、物探、补充勘探数据及矿井当前的生产数据构建目标采煤区的三维初始地质模型；基于矿井地质勘探钻孔、切眼、回撤通道及两顺槽巷道的地质信息，构建目标采煤区的综采工作面三维初始模型。
在上述方法的进一步方法中，采用从回风顺槽向运输顺槽打定向钻孔的方式获取具有煤岩分界点的地质增强数据，并基于地质增强数据对综采工作面三维初始模型进行精度优化。
从回风顺槽向运输顺槽打定向钻孔的方法，采用煤矿双履带式全液压定向钻机，通过钻孔反水的颜色，监测钻机水压表的水压变化以及钻机钻进压力表的压力变化识别煤岩分界线最后通过施工过程中的具体参数及原始数据并辅助采用验孔专用设备来测量煤岩分界点。
下面对本发明提供的放煤控制装置进行描述，下文描述的放煤控制装置与上文描述的放煤控制方法可相互对应参照。
图2示出了本发明提供的一种放煤控制装置的结构示意图，参见图2，该装置包括构建模块21、修正模块22、确定模块23和控制模块24，其中
构建模块21，用于构建目标采煤区的三维初始地质模型和目标采煤区的综采工作面三维初始模型；
修正模块22，用于获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；
确定模块23，用于根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；
控制模块24，用于根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作。
在上述装置的进一步装置中，该修正模块具体用于：
采用预设的绝对坐标转换关系对所述工作面三维点云数据进行坐标转换，获得工作面三维点云绝对坐标，所述工作面三维点云绝对坐标表征所述工作面三维点云数据与所述三维初始地质模型、所述综采工作面三维初始模型在位置上的同步；
根据所述工作面三维点云绝对坐标对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。
在上述装置的进一步装置中，该装置还包括获取模块，用于：
在目标采煤区的工作面的两侧巷道内均匀布置有可识别标识物；
采用三维扫描仪获取工作面三维点云数据，工作面三维点云数据包括所述可识别标识物的位置信息；
在工作面三维点云数据中识别出可识别标识物在工作面三维点云数据构建的三维坐标中的相对位置；
基于相对位置和预先测定的可识别标识物的绝对坐标，确定绝对坐标转换关系。
在上述装置的进一步装置中，该控制模块具体用于：
根据综放工作面顶煤地质模型，得到顶煤煤层厚度分布和夹矸分布；
结合预设的顶煤运移机理和记忆放煤模型，输出满足目标函数的最优的用于顶煤放煤的控制参数，控制综放工作面支架执行单架、多组自动化顶煤放煤控制，完成支架尾梁、插板的时间顺序控制。
在上述装置的进一步装置中，该装置还包括计算模块，用于：
在顶煤放煤过程中，监测煤流的煤流量和大块煤信息，并基于煤流的煤流量和大块煤信息计算放煤量；
基于放煤量和综放工作面顶煤地质模型的顶煤三维地质信息，得到顶煤采出率。
在上述装置的进一步装置中，该构建模块还用于：
基于矿井历史所有钻探、物探、补充勘探数据及矿井当前的生产数据构建目标采煤区的三维初始地质模型；
基于矿井地质勘探钻孔、切眼、回撤通道及两顺槽巷道的地质信息，构建目标采煤区的综采工作面三维初始模型。
在上述装置的进一步装置中，该装置还包括优化模块，用于：
采用从回风顺槽向运输顺槽打定向钻孔的方式获取具有煤岩分界点的地质增强数据，并基于地质增强数据对综采工作面三维初始模型进行精度优化用。
本发明实施例提供的放煤控制装置，通过获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维地质模型和综采工作面三维模型进行优化，根据优化后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型，从而根据综放工作面顶煤地质模型确定用于顶煤放煤的控制参数，实现适应不同地质情况的煤炭开采，对顶煤层进行整体规划，尽量多放出煤，少放出矸石的目的。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)31、通信接口(Communications Interface)32、存储器(memory)33和通信总线34，其中，处理器31，通信接口32，存储器33通过通信总线34完成相互间的通信。处理器31可以调用存储器33中的逻辑指令，以执行放煤控制方法，该方法包括：构建目标采煤区的三维初始地质模型和目标采煤区的综采工作面三维初始模型；获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作。
此外，上述的存储器33中的逻辑指令可以通过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，本发明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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的放煤控制方法，该方法包括：构建目标采煤区的三维初始地质模型和目标采煤区的综采工作面三维初始模型；获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的放煤控制方法，该方法包括：构建目标采煤区的三维初始地质模型和目标采煤区的综采工作面三维初始模型；获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据工作面三维点云数据对三维初始地质模型和综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；根据综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于控制参数执行顶煤放煤操作。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种放煤控制方法，其特征在于，包括：
构建目标采煤区的三维初始地质模型和所述目标采煤区的综采工作面三维初始模型；
获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据所述工作面三维点云数据对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；
根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；
根据所述综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于所述控制参数执行顶煤放煤操作。
2.根据权利要求1所述的放煤控制方法，其特征在于，所述根据所述工作面三维点云数据对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，包括：
采用预设的绝对坐标转换关系对所述工作面三维点云数据进行坐标转换，获得工作面三维点云绝对坐标，所述工作面三维点云绝对坐标表征所述工作面三维点云数据与所述三维初始地质模型、所述综采工作面三维初始模型在位置上的同步；
根据所述工作面三维点云绝对坐标对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型。
3.根据权利要求2所述的放煤控制方法，其特征在于，所述绝对坐标转换关系的获取步骤，包括：
在所述目标采煤区的工作面的两侧巷道内均匀布置有可识别标识物；
采用三维扫描仪获取工作面三维点云数据，所述工作面三维点云数据包括所述可识别标识物的位置信息；
在所述工作面三维点云数据中识别出所述可识别标识物在所述工作面三维点云数据构建的三维坐标中的相对位置；
基于所述相对位置和预先测定的所述可识别标识物的绝对坐标，确定绝对坐标转换关系。
4.根据权利要求1所述的放煤控制方法，其特征在于，所述根据所述综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于所述控制参数执行顶煤放煤操作，包括：
根据所述综放工作面顶煤地质模型，得到顶煤煤层厚度分布和夹矸分布；
结合预设的顶煤运移机理和记忆放煤模型，输出满足目标函数的最优的用于顶煤放煤的控制参数，控制综放工作面支架执行单架、多组自动化顶煤放煤控制，完成支架尾梁、插板的时间顺序控制。
5.根据权利要求1所述的放煤控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在顶煤放煤过程中，监测煤流的煤流量和大块煤信息，并基于煤流的煤流量和大块煤信息计算放煤量；
基于所述放煤量和所述综放工作面顶煤地质模型的顶煤三维地质信息，得到顶煤采出率。
6.根据权利要求1所述的放煤控制方法，其特征在于，所述构建目标采煤区的三维初始地质模型和所述目标采煤区的综采工作面三维初始模型，包括：
基于矿井历史所有钻探、物探、补充勘探数据及矿井当前的生产数据构建目标采煤区的三维初始地质模型；
基于矿井地质勘探钻孔、切眼、回撤通道及两顺槽巷道的地质信息，构建目标采煤区的综采工作面三维初始模型。
7.根据权利要求1或6所述的放煤控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用从回风顺槽向运输顺槽打定向钻孔的方式获取具有煤岩分界点的地质增强数据，并基于所述地质增强数据对综采工作面三维初始模型进行精度优化。
8.一种放煤控制装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于构建目标采煤区的三维初始地质模型和所述目标采煤区的综采工作面三维初始模型；
修正模块，用于获取割煤后的工作面三维点云数据，并根据所述工作面三维点云数据对所述三维初始地质模型和所述综采工作面三维初始模型进行修正，得到修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型；
确定模块，用于根据修正后的三维地质模型和综采工作面三维模型，确定综放工作面顶煤地质模型；
控制模块，用于根据所述综放工作面顶煤地质模型，确定用于顶煤放煤的控制参数，基于所述控制参数执行顶煤放煤操作。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述放煤控制方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述放煤控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311797239.1A CN118008295A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202311797239.1A Pending CN118008295A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 放煤控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
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2023
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