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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种基于边缘探测的采场顶板显著来压预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120804555B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510704226.8，技术领域涉及：G06F18/20；该发明授权一种基于边缘探测的采场顶板显著来压预测方法是由卢国志;汪燕妮;仲崇岩;王维明;李鑫;王涛;牛金华设计研发完成，并于2025-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于边缘探测的采场顶板显著来压预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于边缘探测的采场顶板显著来压预测方法，属于煤矿开采技术领域，包括如下步骤：步骤1、获取电液控系统液压支架的实时压力数据；步骤2、对压力数据进行预处理，包括异常值检测与处理、缺失值处理和数据去噪；步骤3、通过曲面拟合技术将数据点拟合成连续的曲面并投影，提取顶板压力的空间分布特征；步骤4、计算投影区域相关参数；步骤5、利用边缘探测技术进行显著来压区域预测与参数更新。本发明能更准确地预测显著来压区域，减少误判和漏判情况，为煤矿安全生产提供更可靠的依据。

本发明授权一种基于边缘探测的采场顶板显著来压预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于边缘探测的采场顶板显著来压预测方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、获取电液控系统液压支架的实时压力数据； 步骤2、对压力数据进行预处理，包括异常值检测与处理、缺失值处理和数据去噪； 步骤3、通过曲面拟合技术将数据点拟合成连续的曲面并投影，提取顶板压力的空间分布特征；具体过程为： 步骤3.1、通过曲面拟合技术拟合压力数据在三维空间中的分布，构建顶板来压曲面； 从经过步骤2预处理后的液压支架压力实时数据中提取数据点，在三维空间中构建顶板来压曲面，沿工作面推进方向设为x轴，垂直于推进方向设为y轴，压力值设为z轴；若在进尺为时采集到第个支架的压力值为，则将其对应到三维坐标为，由此构建顶板来压曲面的数据点集合： ； 其中，为支架总数；为进尺索引的总数；为进尺的索引值； 顶板来压曲面，拟合模型为： ； 其中，为支架在进尺为时压力传感器采集到的压力值；、、、、、为不同的待确定系数； 针对顶板来压曲面构造误差函数： ； 对顶板来压曲面的误差函数关于系数、、、、、求偏导数，并令偏导数为0，得到一个包含6个方程的方程组；解该方程组，确定系数、、、、、的值，进而确定顶板来压曲面的具体表达式； 步骤3.2、投影处理； 设定用于切割曲面的压力数据值为；用平面切割已确定的顶板来压曲面，将切割得到的曲线向与xoy平面平行的割平面投影，获得投影区域；同时记录投影区域内的数据点信息，包括压力值、对应支架位置和采集时间； 步骤4、计算投影区域相关参数；具体过程为： 步骤4.1、计算投影区域面积和区域内的数据均值； 将每个投影区域都划分为个网格，每个网格的大小为，统计落在投影区域内的网格数量，则第个投影区域的面积为： ； 其中，、分别为每个网格的长度、宽度；、分别为沿x轴、y轴的网格数； 投影区域总面积是所有投影区域面积的总和： ； 其中，为投影区域的数量，； 计算所有投影区域的面积均值： ； 第个投影区域的压力数据点的集合为： ； 其中，是第个投影区域中第个压力数据点的值；是第个投影区域的压力数据点个数； 对于第个投影区域，压力数据均值为： ； 其中，为第个投影区域中第个压力数据点的值； 计算所有投影区域的数据均值： ； 步骤4.2、比较与调整； 计算已采工作面区域总面积，公式为： ； 其中，为工作面历史推进距离；为工作面倾向长度； 将与进行比较，判断是否满足，若不满足该条件，需重新调整的值，再次进行曲面切割和投影操作，直到满足条件，则历史推进距离的数据分析结束，记录所有投影区域计算出的数据均值和面积均值； 步骤5、利用边缘探测技术进行显著来压区域预测与参数更新；具体过程为： 步骤5.1、假定当前预测阶段的进尺为，为预测阶段进尺索引值；将当前预测阶段的矿山压力数据点连接成线段，线上包含多个压力数据点；为线段上的第个压力数据点；是线段上的压力数据点总数； 步骤5.2、采用滑动窗口法遍历线段，确定预测的显著来压区域线段及端点位置； 步骤5.3、判断当前是否满足，当满足时，进行步骤5.4的计算；若，则计算下一个进尺，即更新进尺索引值切换到下一条线段执行步骤5.2继续进行滑动窗口法遍历和条件判断； 步骤5.4、计算面积比，并设定预警阈值，当面积比大于设定的预警阈值时，触发预警机制，设计预警分级机制进行分级预警； 步骤5.5、若进尺超过30m，则将该预测部分的显著来压区域面积及数据累加到历史数据中，重新计算并更新显著来压区域的面积均值和数据均值，即更新一次和；若进尺未超过30m，更新进尺索引值切换到下一条线段，切换完成后，针对新的线段，重新运用步骤5.2的滑动窗口法进行分析。

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