庞义辉

(1.中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；2.天地科技股份有限公司，北京 100013)

0 引言

随着国家发展改革委等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，我国煤矿智能化建设进入新阶段[1-2]。以综采设备群智能协同控制为主要特征的工作面智能开采技术是智能化煤矿建设的关键，而液压支架支护状态感知与数据处理是进行综采工作面智能决策与自动控制的基础。

液压支架是进行采场围岩稳定控制的主要支护设备，国内外学者对液压支架与围岩的耦合作用关系及液压支架支护姿态、载荷、应力应变、推移行程等特征参量感知进行了深入研究。钱鸣高等[3]提出的“砌体梁理论”与宋振骐[4]提出的“传递岩梁理论”为我国综采工作面液压支架-围岩支护控制奠定了基础。王国法等[5-6]通过对顶板岩层断裂结构与液压支架载荷动态变化过程进行深入研究，揭示了液压支架与围岩的“三耦合”作用原理，提出了液压支架对围岩支护质量的综合评价方法。文献[7-12]系统分析了液压支架的承载特性分区、冲击动载响应特性、工作阻力计算方法等，为液压支架的结构参数优化设计提供了技术支撑。

随着新一代智能传感技术快速发展[13-14]，液压支架智能感知技术与装备逐步得到推广应用，电液控制系统可实现对整个工作面的液压支架载荷、姿态等进行实时监测[15]，获得海量的感知数据。美国相关学者研发了工作面顶板岩层监测与控制系统、液压支架监测与评估系统、液压支架支护载荷数据分析软件等[16-18]，可实现对顶板来压、液压支架载荷、支护质量等进行监测与数据分析。……