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[发明专利]一种深部煤系地层注浆材料设计方法及注浆材料-CN202310838209.4在审
发明人：刘学伟;刘滨;刘泉声;康永水;朱元广;朱磊;王赛 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种深部煤系地层注浆材料设计方法及注浆材料，包括以下步骤：S1基于材料预试验、相关性分析和正交试验进行数据采集；S2基于正交试验数据进行数据扩展，建立数据集；S3基于RBF算法创建预测模型；S4基于PSO‑RBF算法对预测模型进行优化；S5基于RBF‑PSO‑EWM算法进行配比设计；S6获取深部煤系地层注浆材料配比；本申请提出了PSO‑RBF‑EWM多目标优化注浆材料配比设计方法，并应用该方法设计了深部煤系地层注浆材料的综合最优配比，所获得的最优配比的注浆材料具有低水灰比、绿色环保、经济高效的优良特性，适合深部煤系地层加固特征应用。
一种煤系地层材料设计方法

[发明专利]一种原位岩体三轴流变试验装置-CN201810162818.1有效
发明人： 刘泉声;罗慈友;朱元广 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所
申请日： 2018-02-27 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01N3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种原位岩体三轴流变试验装置，包括垂直向传力装置，还包括岩体试样四侧的四个水平向传力装置以及位于基坑底部的固定立柱，岩体试样位于基坑内，岩体试样的底部水平插入有位移测量杆。本发明装置操作便捷，易于进行多次改造升级。可更换不同工作压力的驱动泵和油缸，从而可进行更大荷载范围的岩体流变试验，可改变岩体试样、垂直三层传力板和水平三层传力板的尺寸，从而可进行不同尺寸岩体试样的原位流变试验。
一种原位岩体三轴流试验装置

[发明专利]基于CSM-GRU模型的TBM滚刀寿命预测方法及系统-CN202310420751.8在审
发明人：储昭飞;刘泉声;吴志军;文江涛;翁磊;尤伟军 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于CSM‑GRU模型的TBM滚刀寿命预测方法及系统，属于隧道掘进机施工技术领域。1)建立包含TBM掘进信息数据、岩体信息数据和实测滚刀寿命数据的数据库；2)基于TBM滚刀破岩CSM模型，利用岩体信息计算出当前地质条件理论TBM总推力和扭矩，并以此对实际TBM掘进信息进行误差判别；3)以门控循环神经网络算法为架构，考虑上述误差对深度神经网络中的损失函数进行修正，通过数据库信息对模型进行训练、测试和验证，建立基于CSM‑GRU模型的TBM滚刀寿命预测模型。该模型实现对当前掘进条件下TBM滚刀寿命的实时智能化预测。
基于 csm gru 模型 tbm 寿命预测方法系统

[发明专利]一种巷道支护精准介入方法-CN202310620940.X在审
发明人：朱元广;张建国;刘滨;王升;杨战标;刘泉声;杨国和;康永水;刘学伟;王璇尧 -专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中国平煤神马控股集团有限公司
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种巷道支护精准介入方法，利用巷道围岩破裂区、应力测试技术对巷道围岩的破裂区及应力状态进行监测，根据监测数据判断巷道围岩应力峰值位置及破裂区边界位置，确定围岩破裂区范围指标Rf、围岩损伤区范围指标Rd、围岩应力上升区范围指标Ru、围岩应力下降区范围指标Rl，从而确定巷道支护参数，并根据巷道围岩破裂区发展速度指标tf和应力场发展速度指标ts确定支护措施的介入时机，根据巷道围岩稳定性状态精准确定支护介入方案，充分发挥支护措施的支护效能，显著提高支护效率，降低支护成本，实现支护结构与围岩的耦合作用与协同控制，保证深部巷道的长期稳定。
一种巷道支护精准介入方法

[发明专利]复杂地质环境小净距公路隧道施工稳定性评估方法-CN202310377951.X在审
发明人：赖成军;贾家银;任奕玮;周世均;陈结;刘泉声;宋书一;吴志军;艾卿;储昭飞;翁磊 -专利权人：重庆中环建设有限公司;重庆大学;武汉大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及公路隧道技术领域，公开了一种复杂地质环境小净距公路隧道施工稳定性评估方法，包括以下步骤：获取对应的小净距公路隧道的工程信息；根据获取到的工程信息，建立该小净距公路隧道的施工几何模型，所述几何模型包括隧道体、围岩体和衬砌结构；根据施工几何模型，以及获取到的工程信息，基于Drucker‑Prager屈服准则，建立该小净距公路隧道的施工物理模型；根据工程信息，基于施工几何模型和施工物理模型，进行该小净距公路隧道施工过程中的数值仿真模拟解算，生成对应的解算结果；根据解算结果，基于衬砌结构强度参数以及标准规定，对该小净距公路隧道的施工过程稳定性进行综合评估，生成对应的评估结果。
复杂地质环境小净距公路隧道施工稳定性评估方法

[发明专利]一种公路隧道穿越岩溶地层时灾害特征的预测方法-CN202310379546.1在审
发明人：贾家银;吴志军;周世均;陈结;宋书一;任奕玮;刘泉声;艾卿;翁磊;储昭飞 -专利权人：重庆中环建设有限公司;重庆大学;武汉大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及灾害预测技术领域，具体为一种公路隧道穿越岩溶地层时灾害特征的预测方法，根据目标公路隧道的地质信息和施工特征信息，结合建立的岩溶地层变形‑涌水耦合数学模型和物理模型，对岩溶地层条件下公路隧道施工全过程进行模拟解算，获取岩溶地层条件下目标公路隧道施工的结构稳定性和涌水灾害的特征信息。本方案能预测公路隧道施工全过程中地层涌水特征，提升预测的精确度和灵活性，为施工工法、衬砌方式和安全措施等的选择提供重要依据。
一种公路隧道穿越岩溶地层灾害特征预测方法

[发明专利]一种预制管桩施工机器人及其管桩下压方法-CN202310350674.3在审
发明人：王帅;王爱勋;刘泉声;陆通;游明;吴克洋;马严东;王明昭;王理 -专利权人：武汉建工集团股份有限公司;武汉大学
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： E02D7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种预制管桩施工机器人及其管桩下压方法，包括：存储部分，安装在底座部分的一侧，包括圆形存储单元、方形存储单元、抬升轨道单元，用于完成管桩由水平方向到竖直方向的转运；锤击部分，包括锤击桩机主体和安装于锤击桩机主体上的液压锤，用于将竖直的管桩进行锤击下压；转运部分，用于将竖直的管桩转运至锤击部分和刷漆部分处；刷漆部分，用于对转运来的管桩进行刷漆；拓展部分，包括作为外部支撑的轨道支撑单元；辅助部分，安装于拓展部分上，包括用于将下方管桩与上方管桩进行辅助固定的辅助对接单元与用于将下方管桩与上方管桩进行焊接的回转焊接单元。本发明能够实现预制管桩下压施工全流程一体化，节省人力，提高施工效率。
一种预制施工机器人及其下压方法

[发明专利]隧道模拟试验全断面收敛变形测量装置及测量方法-CN202310221610.3在审
发明人：卢海峰;刘泉声;孔晓璇;张晓平;吴月秀;刘重羊 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01B5/00 文献下载
摘要：本发明提供隧道模拟试验全断面收敛变形测量装置及测量方法，涉及模拟试验装置技术领域，包括：实验隧道主体，所述实验隧道主体的左右侧壁之间设有收敛测量仪；所述收敛测量仪左端设有尺架；所述尺架上设有两处压板，其中两处压板同时向中间聚拢和分离，并通过限位滑杆上套装的拉伸弹簧的回弹拉拽，保证尺带收卷状态下更加紧凑，有效避免尺带收放时发生松散偏移，提高装置的测量效率，解决了现有隧道模拟试验全断面收敛变形测量装置的钢尺具有张力，在对其收放使用时容易发生松散偏移，影响测量效率，同时不易随时根据具体使用情况对尺带进行定位，此外频繁地测量拉拽过程容易使墙体的固定挂钩发生松动，致使测量结果产生一定误差的问题。
隧道模拟试验断面收敛变形测量装置测量方法

[发明专利]基于精确矿物晶体仿真模型的钻井岩屑力学参数测量方法-CN202211300428.9在审
发明人：唐旭海;高飞;刘泉声;许婧璟;张怡恒;乔江美 -专利权人：武汉大学深圳研究院
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于精确矿物晶体仿真模型的钻井岩屑力学参数测量方法。该方法由岩样微观岩石力学试验的岩屑尺度精确矿物晶体仿真模拟、标准岩样尺度仿真参数模拟、共三大步骤与若干分步组成。本专利技术充分利用钻井岩屑信息，基于微观岩石力学试验系统，采用精确矿物晶体尺度仿真建模方法，建立了岩体在0.5‑1cm岩屑尺度、5‑10cm宏观岩石力学试验标准岩样尺度、1‑5m裂隙岩体尺度之间力学性质的关联性，实现了对深部钻井岩屑宏观力学参数的计算，并可有助于岩石力学性质数据库的数据填充工作。
基于精确矿物晶体仿真模型钻井岩屑力学参数测量方法

[发明专利]一种TBM施工隧洞拱腰岩爆防治方法-CN202310162768.8在审
发明人：张旗;张晓平;王浩杰;董鹏;赵力;刘泉声;傅少君 -专利权人：武汉大学;陕西省引汉济渭工程建设有限公司
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本申请公开了一种TBM施工隧洞拱腰岩爆防治方法。本方法通过对TBM隧洞原有支护系统的优化设计，对TBM隧洞拱腰位置提前施作二衬，在不增加原有支护施工的基础上，有效防止拱腰处岩爆，大大提高施工效率。本发明方法具有工序简单、使用方便、成本低廉的优点，采用该方法能够快速对开挖岩体进行封闭，人员可操作性较好，在不增加支护工序和材料的同时，提高了TBM隧洞二衬同步施工的效率，有效降低了岩爆的发生频次，降低了施工人员在岩爆隧洞施工的安全风险，同时该方法中的材料可以重复使用，大大降低了施工成本。
一种 tbm 施工隧洞拱腰岩爆防治方法

[发明专利]一种粘性土-岩石隧道开挖耦合数值方法-CN202310098900.3在审
发明人：邓鹏海;刘泉声;康瑶莉 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-01-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种粘性土‑岩石复合地层隧道开挖有限元‑离散元耦合数值模拟方法，步骤如下：(1)建立均质围岩隧道开挖数值模型，获得任意三角形单元弹性模量；(2)对所有三角形单元随机性赋值，得到所有三角形单元的随机弹性模量；(3)计算三角形单元的弹性模量E和弹性模量期望值E0的比值，若E/E0≤x，则三角形单元设为粘性土材料，若E/E0x，则三角形单元设为岩石材料；(4)设立二维数组表示三角形单元的三个相邻的三角形单元，对所有三角形进行循环判定以优化空间分布；(5)将粘性土材料和岩石材料分别赋予各自力学属性。本模拟方法能够建立岩石、粘性土在空间上具有随机分布特征的数值模型，且岩石、粘性土的形状和体积比亦具有随机性。
一种粘性岩石隧道开挖耦合数值方法

[发明专利]一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法-CN202310288474.X在审
发明人：张旗;张晓平;刘泉声 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： F42D3/04 文献下载
摘要：本发明涉及了一种硬岩地层钻爆隧洞岩爆卸压防治方法。本发明首先在掌子面自上而下并联布置大直径卸压钻孔，在掌子面中部卸压孔内通入高水进行水压致裂，采用多段水平区间分段压裂，实现对围岩的分段扰动使每段围岩产生较宽较深裂隙；然后在两侧卸压孔中采用爆破装置进行二次致裂，实现对围岩的多次扰动，多次弱化围岩完整程度，使围岩裂隙更加细密均匀，增加围岩的松散程度，同时将爆破产生的裂隙与水力致裂的裂隙贯通，在掌子面前方形成网络裂隙。本发明采用水力压裂和水压耦合爆破相结合，围岩卸压区域大，具有工艺简单、工程量小、卸压效果好、安全性高等优点。
一种地层隧洞岩爆卸压防治方法

[发明专利]一种基于微震监测破裂源时空强参数的岩爆预测方法-CN202310035649.6在审
发明人：张旗;张晓平;吴坚;刘泉声 -专利权人：武汉大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01V1/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于微震监测破裂源时空强参数的岩爆预测方法，该方法利用检测到的微震监测的时间、空间位置和相对释放能量参数，初步判断微震活跃程度及岩爆等级；根据获取的微震监测事件产生的空间三维定位坐标和能量值能级变化情况，根据事件数集聚态势和坐标点位，对不同危险级别的灾害发生区位进行划分，而后提出基于微震能量参数的预警指标并进行预报预警。该方法在空间连续性上比传统二维分析更具优势，对分析地下工程三维空间体内微震监测破裂源时空演化规律尤其是空间上的集聚程度具有较好的实用效果。
一种基于监测破裂时空参数预测方法

[发明专利]一种可回收式微震传感器安装装置及安装回收方法-CN202211719994.3在审
发明人：张旗;张晓平;刘泉声;邱俊博;刘德美 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-21 - 主分类号： G01V1/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种可回收式微震传感器安装装置及安装回收方法，上述安装装置包括固定部，固定部包括T型螺栓，T型螺栓可螺旋安装于微震传感器的底部；回收部，回收部包括回收套筒、固定环及销块，回收套筒顶部开设有电缆孔Ⅰ，销块固定于回收套筒外壁上，固定环固定于回收套筒内壁上，回收套筒侧壁上相对固定环外部开设多个固定销孔；以及推送部，推送部包括推送套筒、旋转杆，推送套筒顶部开设有电缆孔Ⅱ，推送套筒底部侧壁上开设有卡孔，旋转杆可卡入推送套筒上，推送套筒可卡入回收套筒上。本发明安装装置简单、易操作，安装回收方法简洁，安装效率高，较大程度上节约了时间成本，且可有效保证传感器的回收，减少材料的浪费，降低了微震监测的经济成本。
一种可回收式微传感器安装装置回收方法

[发明专利]微流控动水注浆可视化试验系统与试验方法-CN202211554192.1在审
发明人：翁磊;吴志军;刘泉声;马梁;储昭飞;张皓量 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本申请公开了微流控动水注浆可视化试验系统与试验方法。试验系统包括浆液注入泵、水流注入泵、裂隙芯片、显微装置、拍照装置、浆液管路、水流管路、出液管路、传感器和数据采集装置；浆液注入泵和水流注入泵为相互独立控制结构，通过设置不同的注浆压力和动水流量值，模拟不同动水注浆工况。本发明的裂隙芯片由聚二甲基硅氧烷PDMS材料制成，利用光刻蚀技术可制作具有一定几何性状(深度、宽度及粗糙度)的裂隙网路结构，实现多工况下裂隙动水注浆试验研究。拍照装置搭载于显微装置上，可对裂隙芯片动水注浆全过程微观图像进行微米级空间尺度、毫秒级时间尺度的实时观测，为研究动水注浆流动扩散及封堵微观机制提供高时空分辨率试验平台。
微流控动水注可视化试验系统方法

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