1、論文以大唐龍王溝煤礦大采高綜放智能化項(xiàng)目為工程依托，從分析大采高綜放工作面液壓支架與圍巖頂煤耦合關(guān)系入手，應(yīng)用隨機(jī)散體介質(zhì)流理論研究解析放頂煤工藝過程，提出綜采放頂煤液壓支架智能化放煤控制方法，對(duì)綜放液壓支架自適應(yīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)支架的工作姿態(tài)、受力狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量和放煤工況等實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能耦合控制目標(biāo)。
　　根據(jù)大唐龍王溝煤礦工作面煤層賦存條件，設(shè)計(jì)研制了ZFY18800/28/53D型兩柱掩護(hù)式放頂煤液壓支架，以本支架為

2、模型，分析解析大采高放頂煤液壓支架―圍巖頂煤耦合關(guān)系，建立兩柱大采高放頂煤液壓支架與圍巖頂煤的智能耦合模型，根據(jù)本液壓支架在工作過程中常出現(xiàn)的姿態(tài)，推導(dǎo)出兩柱放頂煤液壓支架姿態(tài)調(diào)整算法公式，該算法可以準(zhǔn)確的測算出液壓支架在不同姿態(tài)下合力作用點(diǎn)的位置，解決了大采高放頂煤液壓支架合力作用點(diǎn)位置始終難以確定的難題，液壓支架支護(hù)質(zhì)量智能監(jiān)控和電液控制系統(tǒng)以該算法為基礎(chǔ)，通過智能感知、智能決策和電液執(zhí)行過程，實(shí)現(xiàn)液壓支架姿態(tài)的自動(dòng)調(diào)整，為放頂煤液

3、壓支架實(shí)現(xiàn)智能化控制奠定基礎(chǔ)。
　　以放礦學(xué)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合綜采放頂煤實(shí)際過程，采用隨機(jī)介質(zhì)放礦理論進(jìn)行研究放頂煤過程，分別在采放比為1：1、1：2與1：3和放煤步距兩刀一放的條件下對(duì)單輪順序放煤、單輪間隔放煤、多輪順序放煤、多輪間隔放煤和分段多窗口多輪放煤5種不同放煤方式進(jìn)行數(shù)值模擬，確定在合理的采放比、放煤步距條件下的最佳放煤方式，實(shí)現(xiàn)高回收率、低含矸率的高效放煤目標(biāo)。
　　提出兩種自動(dòng)化智能化放煤控制方式：一種方法是通

4、過總結(jié)長期綜放實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制定了放頂煤時(shí)序控制與人工干預(yù)協(xié)調(diào)控制的自動(dòng)化放煤控制機(jī)制，通過液壓支架電液控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化放煤，這是一種實(shí)用高效的綜放控制方法。針對(duì)放煤過程中出現(xiàn)過放狀況和欠放問題，提出了基于果蠅優(yōu)化算法和RBF混合算子的放頂煤時(shí)間預(yù)測方法。采用徑向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立以開采深度、煤層強(qiáng)度、頂煤節(jié)理裂隙、夾矸層厚度等因素作為輸入，以散體流動(dòng)參數(shù)1122?,?,?,?,?,?為輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，為提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測精度，采用果蠅優(yōu)化

5、算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的Spread進(jìn)行優(yōu)化；將煤塊視為連續(xù)流動(dòng)的隨機(jī)介質(zhì)，應(yīng)用隨機(jī)介質(zhì)放礦理論，通過斜壁邊界散體移動(dòng)概率密度方程，建立以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測輸出的散體流動(dòng)參數(shù)為變量的放頂煤時(shí)間預(yù)測模型，最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)模型預(yù)測精度進(jìn)行驗(yàn)證，該算法實(shí)現(xiàn)放頂煤時(shí)間變化的自適應(yīng)，為綜放液壓支架實(shí)現(xiàn)放煤過程的智能化決策奠定了基礎(chǔ)。
　　另一種方法是通過在支架尾梁上安裝振動(dòng)信號(hào)傳感器，監(jiān)測頂煤冒放過程，識(shí)別煤巖，智能決策放頂煤控制機(jī)制，通過液壓支架電液控制系

6、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化放頂煤，對(duì)此方法進(jìn)行了井下試驗(yàn)研究，但仍需在實(shí)際放煤過程不斷的發(fā)展完善。
　　研發(fā)了液壓支架支護(hù)質(zhì)量綜合監(jiān)測保障系統(tǒng)，與支架電液控制系統(tǒng)集成，形成綜放液壓支架自適應(yīng)控制系統(tǒng)，液壓支架支護(hù)質(zhì)量綜合監(jiān)測保障系統(tǒng)通過液壓支架姿態(tài)無線微功耗自供電實(shí)時(shí)監(jiān)測、液壓支架受力狀態(tài)無線微功耗自供電實(shí)時(shí)監(jiān)測、液壓支架支護(hù)質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警、液壓支架支護(hù)質(zhì)量綜合保障信息四部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)液壓支架綜合支護(hù)質(zhì)量的智能監(jiān)測，該系統(tǒng)經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)及大量實(shí)