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[发明专利]一种露天煤矿端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法-CN202310919133.8在审
发明人： 姜聚宇;胡亚涛;蔡明祥;高金龙 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种露天煤矿端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法，在获得煤层以上各岩层及充填体物理学参数的前提下，通过分析煤柱受力模型，根据有效区域理论、土压力公式计算出不同情况下煤柱荷载大小、侧向应力大小，结合CIMFR煤柱强度经验公式、Mohr‑Coulomb强度准则得到未充填部分和充填部分的煤柱强度；考虑端帮的三角载荷作用，沿采硐深度方向划分条块，兼顾煤柱安全系数对每个条块的充填高度进行设计，可省下大量的充填材料，降低充填成本；本发明既解决了目前端帮开采资源采出率低的问题，还能合理处理矿区的剥离废弃物；符合绿色矿山发展的方向，为露天煤矿端帮压煤的安全和高效充填开采提供一种新的技术方法，具有巨大的应用价值和广阔的应用前景。
一种露天煤矿充填开采支撑参数设计方法

[发明专利]一种露天矿边坡稳定性多剖面自动交互计算方法-CN202210934795.8在审
发明人：陈应显;杨红霞;李广贺;王东;姜聚宇;贾兰;张立国;刘寅 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-08-04 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种露天矿边坡稳定系数多剖面自动交互计算方法，涉及露天矿边坡稳定系数计算技术领域。该方法首先在进行露天矿边坡稳定性系数多剖面自动计算之前，为了使平面图上的剖面线与剖面图是一一对应，对平面图中的剖面线及其对应的剖面图进行设置；然后在剖面图上生成边坡台阶线，在生成剖面线与露天矿采场三角边坡稳定系数多剖面自动交互计算；边坡稳定系数多剖面自动交互计算。根据剖面线自动获取对应的剖面图，在此基础上自动计算边坡稳定系数；最后对多剖面边坡稳定性系数计算结果管理。该方法针对现有技术的不足，通过多剖面自动交互计算方法计算露天矿边坡稳定系数，管理计算结果，提高边坡稳定系数计算效率和应用水平。
一种露天矿稳定性剖面自动交互计算方法

[发明专利]一种基于断层面的四面体网格自适应分级细化方法-CN202310212702.5在审
发明人：陈应显;朱喆;周萌;李广贺;王东;贾兰;姜聚宇;张立国 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于断层面的四面体网格自适应分级细化方法，涉及计算机图形学领域和四面体网格模型细分领域，该方法首先根据地层数据建立四面体网格模型和断层面三角形网格模型，然后根据断层面自适应确定细化范围，确定范围内的四面体集；通过四面体与断层面之间的距离关系确定四面体网格的细分级数及边的细分级数；最后根据四面体边的级数对四面体网格进行分级自适应细化。该方法突破了现有的含断层三维边坡网格自适应细化存在的缺陷，优化了断层面附近的网格模型。
一种基于断层四面体网格自适应分级细化方法

[发明专利]一种基于爆破岩体三维实体模型的炮孔装药量计算方法-CN202110583210.8有效
发明人：陈应显;王鹏飞;康晓敏;王东;贾兰;姜聚宇;李广贺;张立国 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于爆破岩体三维实体模型的炮孔装药量计算方法，涉及工程爆破技术领域。该方法首先以炮孔岩性分布数据为样本，在爆破区域范围内按长方体实体网格进行插值，生成岩体三维实体模型，再使用采场台阶三角形和爆破区域范围多边形先后对岩体三维实体模型进行裁切，得到裁切后的爆破区域岩体三维实体模型；再建立炮孔点三角形网格，得到炮孔三角形集；并根据炮孔三角形集，得到炮孔影响多边形；继而根据炮孔影响多边形及裁切后的爆破区域岩体三维实体模型，得到炮孔的影响实体单元；最后根据炮孔的岩性分层和影响实体单元，计算炮孔装药量。该方法充分利用爆破区域岩体三维实体模型，准确计算各类岩体的体积来提高炮孔装药量计算精度。
一种基于爆破三维实体模型炮孔装药量计算方法

[发明专利]一种露天矿边坡稳定性计算剖面图自动更新方法-CN202211654157.7在审
发明人：陈应显;李佳莹;李广贺;王东;姜聚宇;贾兰;张立国 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F16/23 文献下载
摘要：本发明提供一种露天矿边坡稳定性计算剖面图自动更新方法，涉及边坡稳定性计算。该方法首先建立露天矿边坡三维模型和岩性参数数据库，为露天矿边坡三维矿岩模型进行岩性参数赋值；其次，建立露天矿边坡三维模型与边坡稳定性计算剖面图的关联，建立露天矿边坡三维模型与边坡稳定性计算剖面图的关联；然后，实现露天矿边坡稳定性计算剖面图边坡台阶线自动更新；最后，实现露天矿边坡稳定性剖面图矿岩多边形自动更新，对剖面图矿岩多边形自动更新包括对矿岩多边形物理力学参数更新和几何形状更新。该方法突破了现有更新方法存在的缺陷，使得矿岩三维模型更新后，自动更新边坡稳定性计算剖面图，提高边坡稳定性计算和分析评价的效率和可靠性。
一种露天矿稳定性计算剖面图自动更新方法

[发明专利]一种含弱层边坡三维危险滑面构建方法-CN202211401602.9在审
发明人：陈应显;王鹏飞;李广贺;王东;姜聚宇;贾兰;张立国 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明提供一种含弱层边坡三维危险滑面构建方法，涉及边坡工程领域。主要研究内容包括：对研究区域的钻孔数据进行处理，建立数据库对数据进行存储；建立研究区域露天矿边坡模型，首先，生成露天矿采场三角形网格，再根据钻孔数据库插值生成各个地层面；然后对各个地层面之间封闭成体，按照岩石力学参数赋岩性，生成露天矿三维边坡模型；通过对标准椭球进行空间几何操作，构建一种由6个参数控制的椭球危险滑面，再将椭球危险滑面与弱层结构面之间按照方法进行插值，实现含弱层边坡三维危险滑面构建。结果表明，该方法更适用于含弱层边坡三维稳定性计算，可提高计算结果准确性。
一种含弱层边坡三维危险构建方法

[发明专利]一种基于多剖面生成露天矿边坡最危险三维滑面方法-CN202211401600.X在审
发明人：陈应显;叶永超;李广贺;王东;姜聚宇;贾兰;张立国 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明提供一种基于多剖面生成露天矿边坡最危险三维滑面方法，涉及边坡稳定性计算，生成边坡危险三维滑面。该方法首先进行剖面线设置，使每条剖面线都有唯一对应的剖面名；其次，在生成的剖面图上设置水平定位坐标和高层定位坐标，使剖面线与剖面图对应，通过程序自动计算各剖面边坡稳定性；然后，通过坐标转换公式，使得多剖面边坡二维滑面线转换到三维边坡空间，将所有边坡滑面线绘制到三维边坡空间；最后，对边坡空间滑面线进行曲面放样，生成边坡三维最危险滑面。该方法通过多个剖面生成露天矿边坡三维滑面，准确显示边坡最危险滑面的空间形状，对于预估潜在边坡滑体规模、破坏程度大小具有重要意义。
一种基于剖面生成露天矿边坡最危险三维方法

[发明专利]一种基于BRep模型的多面域地层有限元网格生成方法-CN202211002320.1在审
发明人：陈应显;王鹏飞;李广贺;王东;贾兰;姜聚宇;张立国 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明提供一种基于BRep模型的多面域地层有限元网格生成方法，涉及三维地质建模技术领域。主要研究内容包括：对建模区域的钻孔数据进行处理，以Delaunay三角剖分为基础，生成露天矿采场面，结合距离幂次反比法对地层界面以及断层界面等进行插值生成；根据建模所需范围建立模型范围网格；对地层界面与断层界面之间进行处理，建立地层界面与断层界面之间的BRep模型；然后，建立模型范围网格与地层界面以及断层界面之间的BRep模型，即为多面域地层的BRep模型；对多面域地层空间进行不规则四面体剖分，实现基于BRep模型的多面域地层空间有限元网格生成。结果表明，该方法能精确地生成多面域地层空间的有限元网格，有效提高工作效率。
一种基于 brep 模型多面地层有限元网格生成方法

[发明专利]一种层状基底排土场周边地表变形解析方法-CN202210472246.3在审
发明人：王东;尹立;曹兰柱;付一鸣;邢晓宇;李广贺;姜聚宇;丁春健;张立国;张春会 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种层状基底排土场周边地表变形解析方法，包括解析层状弹性基底地表变形；计算层状黏弹性基底排土场周边地表变形。本发明基于层状弹性力学理论，引入拉甫位移函数，结合表面应力边界条件及层间界面连续条件，推导层状弹性排土场周边地表变形解析方法。在此基础上，引入广义开尔文三轴蠕变模型，推导具有流变特性的黏弹性基底排土场周边地表变形解析方法，为排土场作用下周边地表变形规律预计提供了科学手段；由地表变形阈值反推露天矿排土场极限排弃高度，从而指导工程实际，对露天矿绿色、安全、高效的生产有着重要的意义。
一种层状基底排土场周边地表变形解析方法

[发明专利]一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法-CN202111210397.3有效
发明人：李广贺;王艳婷;姜聚宇;王东;杨晓旭;徐勇超;赵立春;于明宇;张世鹏 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种复合煤层露天矿高位煤层回采宽度确定方法，方法首先确定复合煤层露天矿各层的地层岩性及各地层岩性的岩土体物理力学参数；然后初步构建边坡的地质模型，确定到界边坡形态，并根据边坡的服务年限，确定各个煤层底板至地表局部边坡的安全储备系数；接着调整煤层间的各个平盘的宽度，使调整后的边坡满足稳定性要求；最后计算煤层将平盘宽度调整前后的差值，并将各个平盘的调整前后的差值进行求和，得到煤层间的回采宽度。本发明的方法解决了端帮压煤过多，资源损失严重的问题，实现资源开采最大化，提高露天煤矿整体经济效益。
一种复合煤层露天矿高位回采宽度确定方法

[发明专利]端帮充填开采煤柱非弹性区宽度的计算方法-CN202210366215.X在审
发明人：王猛;邰才王;张巧锋;李佳臻;王康;姜聚宇 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种端帮充填开采煤柱非弹性区宽度的计算方法，属于露天端帮开采领域。根据煤的全应力应变曲线建立完全充填以及未完全充填两种条件下煤柱与充填体的力学模型，进而分别建立塑性流化区和塑性软化区宽度计算模型，根据两个宽度计算模型并依据力学公式分别获得未完全充填条件下塑性流化区宽度和塑性软化区宽度，两者相加即为未完全充填条件下端帮充填开采单侧采空非弹性区宽度，采用同样的方法获取完全充填条件下端帮充填开采单侧采空非弹性区宽度。上述方案采用力学理论推导出的理论模型来计算端帮充填开采煤柱非弹性区宽度，解决了露天矿端帮煤开采过程中煤柱留设计算需要依赖经验公式导致的计算结果不准确的根本问题。
充填开采煤柱非弹性宽度计算方法

[发明专利]一种软岩露天煤矿横采工作帮超前开采步距确定方法-CN202110405076.2有效
发明人：李广贺;王东;姜聚宇;浦凤山;赵立春;杨国华;于明宇 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种软岩露天煤矿横采工作帮超前开采步距确定方法，属于煤矿露天开采技术领域。本发明的方法基于已知的煤层、煤层下部岩层和排弃物料的物理力学指标，在内排土场及横采工作帮每日向前发展步距确定的情况下，将露天煤矿横采工作帮分成上下两个部分，在保证开采前与开采后边坡整体稳定性不变的前提下，对横采工作帮上部进行超前开采。从力学角度出发，基于边坡总抗滑力不变的思想，计算出横采工作帮上部超前开采的步距。本发明克服了传统横采内排追踪压帮开采工作线长度短，组织施工复杂的不足，大大提高了煤炭资源采出效率。
一种露天煤矿工作超前开采确定方法

[发明专利]一种深部特厚煤层冲击地压防治设备-CN202111579482.7在审
发明人：张美长;姜聚宇;朱志结 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： E21D15/44 文献下载
摘要：本发明公开一种深部特厚煤层冲击地压防治设备，包括防治柱，防治柱包括柱体，柱体内开设有空腔，空腔的底壁嵌设有第一气缸，第一气缸的伸缩端固接有平台，柱体的侧壁由上而下依次开设有进料口、第一出料口和第二出料口，平台的活动范围在第一出料口和第二出料口之间；承接部包括周向固接在柱体外侧壁的多个伸缩杆，多个伸缩杆的外侧套设有固定环，固定环底端周向固接有网套；切削部包括周向固接于柱体外侧壁的环形壳体，环形壳体内设有多个切削组件。本发明的整体装置能够防止特厚煤层发生冲击地压，并且承接煤块部位的强度得到提升，且能够根据需要承接煤块的尺寸设计，改变承接部位的承接面积，并且能够防止大尺寸的煤块存积在空腔内。
一种深部特厚煤层冲击地压防治设备

[发明专利]一种露天矿内排土场软弱基底逐阶段优化处理方法-CN202111653774.0在审
发明人：贾兰;房林浩;蔡雪婷;高世松;姜聚宇;王东;曹兰柱 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种露天矿内排土场软弱基底逐阶段优化处理方法，涉及露天矿边坡稳定控制领域，从提高露天矿内排土场边坡稳定性角度出发，针对内排土场软弱基底处理问题，提出了一种新的在内排土场发展的全生命周期内逐阶段进行基底处理的优化方法，克服了因内排土场基底盲目处理而造成经济和时间的浪费的问题，可用于解决露天矿软弱基底内排土场的边坡稳定控制问题，对实现露天矿安全、高效生产提供技术支持，具有重要的实际意义、理论价值和广阔的应用前景。
一种露天矿内排土场软弱基底阶段优化处理方法

[发明专利]基于改进普朗特尔公式的内排土场基底承载力确定方法-CN202111420689.X在审
发明人：李春林;广雪山;王亚男;孙广雨;夏冬;曹立峰;宋磊;王文松;姜聚宇;杨慧雯;路烨;贾兰;高世松;蔡雪婷 -专利权人：内蒙古平西白音华煤业有限公司
申请日： 2021-11-26 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明提供一种基于改进普朗特尔公式的内排土场基底承载力确定方法，属于露天开采技术领域，利用普朗特尔地基极限承载力公式计算不考虑排土场侧面三角坡体重力荷载时竖直边坡地基达到的极限排高H90；建立滑动力矩增量、抗滑力矩增量与排土场高度达到极限排高H90后的高度增量的函数关系，根据两条关系曲线的位置关系确定土场的无限排高量；本发明根据改进普朗特尔计算公式，确定了软弱基底岩层厚度对排土场排弃边坡角度和极限排高的影响，弥补了工程上对软弱基底排土场设计与稳定性研究方面的不足，该方法在考虑基底岩层厚度的基础上从排弃边坡角度确定排土场极限堆高，可有效避免因基底承载力不足造成的排土场失稳。
基于改进普朗特尔公式内排土场基底承载力确定方法

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