公开(公告)号：CN114564775A

公开(公告)日：2022-05-31

申请号：CN202210132824.9

申请日：2022-02-14

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 秦严 ,  徐能雄 ,  乐章 ,  韩文斌 ,  王海

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06T3/40 ,  G06F111/10

摘要： 本申请涉及数据模拟处理技术领域，特别涉及一种适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟方法，包括：基于预设的大尺度地质模型，构建第一初始应力场，并模拟工作面开挖过程以及工作面长期变形过程，得到研究区域内的变形位移场；基于预设的仅包含隧道及其围岩的小尺度模型，固定边界位移，构建第二初始应力场，并模拟隧道开挖过程，且根据变形位移场计算小尺度模型中各个节点坐标在不同时间节点的位移；根据各个节点坐标在不同时间节点的位移计算不同时间段内各个节点的位移速率，并以不同时间段内各个节点的位移速率为边界条件，耦合计算得到变形作用下隧道及围岩的变形情况。由此，在保证计算准确程度的基础上，大幅度减少计算时间。

公开(公告)号：CN116305451B

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202310225991.2

申请日：2023-03-02

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 张兹钰 ,  徐能雄 ,  秦严 ,  王海 ,  韩文斌 ,  赵昀昀 ,  李文强 ,  刘新文

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06T17/05 ,  G06F119/14 ,  G06F111/10

摘要： 本申请涉及一种连续‑非连续地质模型建立方法及装置，其中，方法包括：根据地质勘察资料建立三维地质模型，并对三维地质模型进行网格剖分；获取地层岩体力学参数；基于网格剖分后的模型，预判非连续变形范围；根据非连续变形范围建立临时伺服边界面；标定非连续模型参数；根据初始应力场获取临时伺服边界面所在位置的法向应力值；删除所有临时伺服边界面；利用连续‑非连续耦合模型进行迭代计算。由此，解决了相关技术中，常规连续元地质模型，难以考虑发生的非连续变形现象，不适用于地下开采、硐室开挖等发生围岩大变形现象的模拟，而采用非连续元地质模型，又难以优化计算时间，模型(56)对比文件Yan Qin等.Failure Process of RockStrata Due to Multi-seam Coal Mining:Insights from Physical Modelling.RockMechanics and Rock Engineering.2021,全文.蒋亚龙;徐贞珍;刘泉声;马昊.基于改进NMM的深部煤巷围岩碎胀大变形模拟研究.煤炭学报.2020,(第02期),全文.刘晓丽;林鹏;韩国锋;何冠鸿.裂隙岩质边坡渗流与非连续变形耦合过程分析.岩石力学与工程学报.2013,(第06期),全文.王杰;李世海;周东;张青波.模拟岩石破裂过程的块体单元离散弹簧模型.岩土力学.2013,(第08期),全文.

公开(公告)号：CN114436618A

公开(公告)日：2022-05-06

申请号：CN202210080128.8

申请日：2022-01-24

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 秦严 ,  徐能雄 ,  郭禹希 ,  王海 ,  韩文斌

IPC分类号： C04B28/26 ,  C04B111/70

摘要： 本发明公开了注浆充填材料及其制备方法，所述注浆充填材料包括：水、硅酸盐水泥、黄土和水玻璃。该注浆充填材料的强度发展快、浆体体积充填和强度发展具有良好的协调性，在满足注浆流动性的同时，有效减少了浆液在采空区以外范围的无效扩散；另外，注浆材料来源广泛，填充效率高，大幅度降低了注浆成本。从而解决了现有采空区注浆材料存在不同程度析水率高、结石率低、稳定性差、成本高以及充填效果不理想等缺陷。

公开(公告)号：CN117077244B

公开(公告)日：2024-05-10

申请号：CN202310806965.9

申请日：2023-07-03

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 徐能雄 ,  秦严 ,  李金洋 ,  王海 ,  范晓江 ,  董建兴 ,  武军 ,  张国银 ,  夏江都 ,  乐章

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F17/10

摘要： 本申请公开了一种穿越采空塌陷区弯曲带隧道结构优化方法及装置，其中，方法包括：采集待研究隧道场地研究区残余变形情况，得到研究区域在隧道建设完成后长期变形的位移场与隧道建设运营期间隧道沿线残余变形情况，以分析隧道沿线长期变形情况，并对隧道残余变形模式进行归纳，提取隧道位置最大残余沉降量、最大残余水平变形量与隧道沿线倾斜及曲率变形量，以针对采空塌陷区弯曲带拟建隧道，并建立扩大洞径的结构优化方案，并根据隧道沿线残余变形情况，对于不同区段计算沉降缝设置间距和隧道沿线衬砌应力大小，综合确定沉降缝设置方式。由此，解决了相关技术中，未能合理利用隧道穿越采空塌陷区的结构，使得处治方式的经济性较差的技术问题。

公开(公告)号：CN115753442B

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202211358462.1

申请日：2022-11-01

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 秦严 ,  徐能雄 ,  乐章 ,  董建兴 ,  王海 ,  韩文斌 ,  李文强 ,  张海蛟 ,  郝梦龙

IPC分类号： G01N3/28

摘要： 本申请公开一种适用于煤矿采空区覆岩及地表变形的数值模拟方法及装置，其中，方法包括：基于预设模型试验，拟合不同荷载条件下垮落带岩体蠕变参数随荷载的变化方程；构建采空区围岩、覆岩以及地表的三维计算模型，从而模拟工作面的开挖过程，得到工作面开挖后研究区域的重分布应力场；进而读取垮落带范围内每一个计算单元的荷载，并代入垮落带岩体蠕变参数随荷载的变化方程，计算垮落带范围内每一个计算单元的蠕变参数；基于蠕变参数，模拟垮落带岩体在荷载作用下的蠕变过程，得到煤矿采空区覆岩及地表长期变形模拟结果。由此，解决了相关技术中未能考虑垮落带不同区域的岩体蠕变特性的差异，降低煤矿采空区长期变形数值模拟结果的准确性等问题。

公开(公告)号：CN116305451A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310225991.2

申请日：2023-03-02

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 张兹钰 ,  徐能雄 ,  秦严 ,  王海 ,  韩文斌 ,  赵昀昀 ,  李文强 ,  刘新文

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06T17/05 ,  G06F119/14 ,  G06F111/10

摘要： 本申请涉及一种连续‑非连续地质模型建立方法及装置，其中，方法包括：根据地质勘察资料建立三维地质模型，并对三维地质模型进行网格剖分；获取地层岩体力学参数；基于网格剖分后的模型，预判非连续变形范围；根据非连续变形范围建立临时伺服边界面；标定非连续模型参数；根据初始应力场获取临时伺服边界面所在位置的法向应力值；删除所有临时伺服边界面；利用连续‑非连续耦合模型进行迭代计算。由此，解决了相关技术中，常规连续元地质模型，难以考虑发生的非连续变形现象，不适用于地下开采、硐室开挖等发生围岩大变形现象的模拟，而采用非连续元地质模型，又难以优化计算时间，模型整体计算效率低等问题。

公开(公告)号：CN115753442A

公开(公告)日：2023-03-07

申请号：CN202211358462.1

申请日：2022-11-01

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 秦严 ,  徐能雄 ,  乐章 ,  董建兴 ,  王海 ,  韩文斌 ,  李文强 ,  张海蛟 ,  郝梦龙

IPC分类号： G01N3/28

摘要： 本申请公开一种适用于煤矿采空区覆岩及地表变形的数值模拟方法及装置，其中，方法包括：基于预设模型试验，拟合不同荷载条件下垮落带岩体蠕变参数随荷载的变化方程；构建采空区围岩、覆岩以及地表的三维计算模型，从而模拟工作面的开挖过程，得到工作面开挖后研究区域的重分布应力场；进而读取垮落带范围内每一个计算单元的荷载，并代入垮落带岩体蠕变参数随荷载的变化方程，计算垮落带范围内每一个计算单元的蠕变参数；基于蠕变参数，模拟垮落带岩体在荷载作用下的蠕变过程，得到煤矿采空区覆岩及地表长期变形模拟结果。由此，解决了相关技术中未能考虑垮落带不同区域的岩体蠕变特性的差异，降低煤矿采空区长期变形数值模拟结果的准确性等问题。

公开(公告)号：CN114564775B

公开(公告)日：2022-10-11

申请号：CN202210132824.9

申请日：2022-02-14

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 秦严 ,  徐能雄 ,  乐章 ,  韩文斌 ,  王海

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06T3/40 ,  G06F111/10

摘要： 本申请涉及数据模拟处理技术领域，特别涉及一种适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟方法，包括：基于预设的大尺度地质模型，构建第一初始应力场，并模拟工作面开挖过程以及工作面长期变形过程，得到研究区域内的变形位移场；基于预设的仅包含隧道及其围岩的小尺度模型，固定边界位移，构建第二初始应力场，并模拟隧道开挖过程，且根据变形位移场计算小尺度模型中各个节点坐标在不同时间节点的位移；根据各个节点坐标在不同时间节点的位移计算不同时间段内各个节点的位移速率，并以不同时间段内各个节点的位移速率为边界条件，耦合计算得到变形作用下隧道及围岩的变形情况。由此，在保证计算准确程度的基础上，大幅度减少计算时间。

公开(公告)号：CN114528687B

公开(公告)日：2023-01-03

申请号：CN202210006068.5

申请日：2022-01-05

申请人： 中国地质大学(北京) ,  山西省交通规划勘察设计院有限公司

发明人： 徐能雄 ,  韩文斌 ,  桑齐文 ,  秦严 ,  王海

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本申请涉及采矿技术领域，特别涉及一种适用于采空塌陷区桥桩嵌岩深度计算方法及装置，其中，方法包括：获取采空影响范围的土层厚度，并根据土层厚度计算嵌岩桩的桩后法向应力，且计算土层中由桩后法向应力作用下嵌岩桩基岩顶面水平剪力和弯矩；基于岩体质量及所处应力状态影响的Hoek‑Brown岩体强度破坏准则，获取极限平衡条件下嵌岩桩在岩体的嵌固端桩侧岩体水平抗力；在岩层内部，通过对嵌岩顶端水平力与顶部中心力矩平衡计算，以嵌岩桩的嵌岩深度公式得出关于嵌岩桩基岩顶面水平剪力、弯矩和嵌固端岩石水平抗力的嵌固深度。由此，解决了相关技术中通常是根据移动角确定注浆范围，注浆耗资较大，经济性较差等问题。

公开(公告)号：CN114996807A

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202210593770.6

申请日：2022-05-27

申请人： 山西省交通规划勘察设计院有限公司 ,  中国地质大学(北京)

发明人： 王海 ,  徐能雄 ,  李文强 ,  赵昀昀 ,  王汉斌 ,  杨朝晖 ,  秦严 ,  张彬 ,  贾穗子

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明具体是一种基于离散元的急倾斜煤层开采受扰动岩体分带判别方法，用于对急倾斜煤层开采时，对上覆不同程度的受扰动岩体进行分带，并准确圈定出各带的范围。该方法是采用如下步骤实现的：S1：确定离散元软件建立模型的范围；S2：确定受扰动岩体的区域范围；S3：划分水平层扰动区、倾斜层扰动区；S4：根据变异系数确定水平层扰动区中的垮落带、裂缝‑整体移动带；S5：根据变异系数确定倾斜层扰动区中的垮落带、裂缝‑整体移动带；S6：合并，得到垮落带、裂缝‑整体移动带的区域范围。本发明对急倾斜煤层开采受扰动岩体进行分带判别，能够更好地解决急倾斜煤层开采过程中上覆受扰动岩体两带发育高度及分布范围的问题。