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龙图腾网获悉河北工程大学申请的专利一种采充协同的工作面架后精确定量充填系统及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：CN118686654B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27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：202410981406.6，技术领域涉及：E21F15/00；该发明授权一种采充协同的工作面架后精确定量充填系统及方法是由张昱朔;张泽武;张步勤;于树江设计研发完成，并于2024-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采充协同的工作面架后精确定量充填系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种采充协同的工作面架后精确定量充填系统，其包括综采液压支架、充填单元、自动控制单元以及分别与之电性连接、通讯连接的传感器网络、充填计量单元、电液控制单元、充填生产管理单元，综采液压支架包括支架本体，设置在支架本体的前端顶部、伸出支架本体的前顶梁，设置在支架本体的后端顶部、伸出支架本体的后尾梁，前顶梁下方与支架本体、待开采煤体之间形成的空间为采煤工作区，后尾梁下方与支架本体之间形成的空间为待充填区域；充填单元设置在支架本体上、出料口指向待充填区域；传感器网络包括多个分散设置在后尾梁上的传感器，多个传感器的感应端指向待充填区域，监测待充填区域的全貌、充填体的流量、密度及堆积形状。

本发明授权一种采充协同的工作面架后精确定量充填系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种采充协同的工作面架后精确定量充填方法，其特征在于：其采用了一种采充协同的工作面架后精确定量充填系统，包括综采液压支架、充填单元、自动控制单元以及分别与之电性连接、通讯连接的传感器网络、充填计量单元、电液控制单元、充填生产管理单元，所述综采液压支架包括支架本体（2），设置在支架本体（2）的前端顶部、伸出支架本体（2）的前顶梁（3），设置在支架本体（2）的后端顶部、伸出支架本体（2）的后尾梁（4），所述前顶梁（3）下方与支架本体（2）、待开采煤体（1）之间形成的空间为采煤工作区（6），所述后尾梁（4）下方与支架本体（2）之间形成的空间为待充填区域（7）； 所述充填单元设置在所述支架本体（2）上、出料口指向待充填区域（7）； 所述传感器网络包括多个分散设置在后尾梁（4）上的传感器，多个所述传感器的感应端指向待充填区域（7），监测待充填区域（7）的全貌、充填体（8）的流量、在待充填区域（7）内的密实度及堆积形状； 所述电液控制单元连接在所述充填单元上，所述自动控制单元、充填计量单元及充填生产管理单元分别设置在煤矿外，所述充填生产管理单元上设置有交互屏幕； 其还包括设置在综采液压支架上的支架控制阀，所述电液控制单元包括充填控制阀，所述支架控制阀与充填控制阀分别与所述自动控制单元电连接、通信连接； 所述充填单元包括设置在综采液压支架上的充填管（5），所述充填管（5）的出料口指向待充填区域（7）的下方； 所述充填单元还包括添加剂加注机构，所述添加剂加注机构的管路设置在综采液压支架上，管路的出料口位于充填管（5）出料口的下方、喷出的添加剂与充填管（5）喷出的膏体自动混合后落入待充填区域（7）速凝； 所述方法包括以下步骤： S1，管理人员根据地层变形控制、矿压显现控制、矸石处理量的要求，以及矿山开采进度、充填材料的需求与供应的因素设计分区充填量参数，将分区充填量参数通过交互屏幕输入至充填生产管理单元内，充填生产管理系统生成充填计划及生产调度管理方案，并将充填计划传送给自动控制系统； S2，将多个综采液压支架设置在采煤工作面内，利用综采液压支架将采煤工作面分隔为采煤工作区（6）及待充填区域（7），在综采液压支架的支架控制阀控制综采液压支架向前移架的过程中，综采液压支架的后方即出现新的待充填区域（7），布置在综采液压支架后尾梁（4）上的传感器网络探测待充填空间，并将探测到的信号实时发送给自动控制单元，自动控制单元根据矿体采高及设计允许的下沉量计算出等效采高，当等效采高的数据满足充填计划的要求时，自动控制单元根据等效采高计算膏体的应充填量； S3，在支架控制阀控制综采液压支架移架的同时，自动控制单元根据传感器网络探测的空间信号，计算不同位置充填单元的电液控制单元的启动比例及开启时间，并控制电液控制单元启动，从而控制不同位置的充填管（5）及添加剂加注机构开始以相应的流量及时间进行定量、定点的充填作业； S4，在充填过程中，传感器网络通过图像+THz识别的方式实时监测充填物的堆积形状、位置变化、在待充填区域堆积的密实度及充填时间，并将信号传送给自动控制单元，自动控制单元将传来的信号转送给充填计量单元，充填计量单元根据信号计算充填体（8）的流量及实际充填量，并将计算得出的数据实时反馈给自动控制单元，自动控制单元根据计算数据实时调整充填参数，并将实际充填量、实时充填参数反馈给填充生产管理单元进行储存； S5，自动控制单元将实际充填量及应充填量进行实时对比，当实际充填量等于应充填量时，自动控制单元控制电液控制单元关闭，停止充填； S6，传感器网络对矿体、充填膏体的变形、应力分布及充填膏体的流动情况与凝固形态进行监测，并将监测到的信号反馈给自动控制单元，自动控制单元将传感器网络、充填计量单元传来的数据，以及自身对比、调整的参数实时传输给生产管理单元； S7，充填生产管理单元分析处理接收到的各项数据，并将各项数据及充填过程中可能出现的问题通过交互屏幕呈现给管理人员，管理人员根据获取的信息远程控制、调整综采液压支架移架与充填的参数及方案。

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