煤矿防冲往复式超前支护装置液压系统压力动态控制算法

张重发; 龙隆; 种磊刚; 赵阳; 赵斌

doi:10.13436/j.mkjx.202608002

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8) : 6 -11. DOI: 10.13436/j.mkjx.202608002

煤矿防冲往复式超前支护装置液压系统压力动态控制算法

张重发, 龙隆, 种磊刚, 赵阳, 赵斌

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摘要

在深部复杂煤层开采过程中，防冲往复式超前支护装置面临顶板动态载荷突变性强等技术难题，难以实时辨识多种潜在风险。传统液压系统压力控制方法依赖单一静态反馈参数，导致压力控制不够精准。为此，提出煤矿防冲往复式超前支护装置液压系统压力动态控制算法。通过实时采集支护液压缸压力、压力变化率与加速度、顶板位移及其变化率，并融合矿井微震能量释放指数，结合专家规则库实现平稳支护、缓慢来压与冲击危险3类工况的精准识别。设计多模式动态控制方法：针对平稳工况，采用模糊自适应PID控制，实现非线性系统的高精度稳态调节；针对缓慢来压工况，引入高增益PID与压力设定值动态规划机制，主动提升系统刚度与响应速度，抑制顶板持续变形；针对冲击危险工况，切换至滑模变结构控制，利用其强鲁棒性快速抵御剧烈扰动，保障支护系统动力学稳定。实验结果表明，所提方法在工况识别上结果精准，且能适应多种工况实现高精度的液压系统压力控制。