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[发明专利]海蚀崖岩石风化程度定量评价及预测方法及装置-CN202311174128.5在审
发明人： 孔凡猛;薛翊国;孔涛;傅康;刘兆成;刘可;薛振龙;公惠民;王鹏;艾岩 -专利权人：中国地质大学（北京）;山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队（山东省地矿工程勘察院）
申请日： 2023-09-12 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G16C20/70 文献下载
摘要：本申请公开了一种海蚀崖岩石风化程度定量评价及预测方法及装置，其中，方法包括：获取海蚀崖岩石风化程度的目标风化等级，根据目标风化等级设定目标定量化评价指标；计算目标定量化评价指标对海蚀崖岩石风化程度的影响权重，根据影响权重和目标定量化评价指标确定对应的风化系数，根据建立的海蚀崖岩石风化程度的定量化计算公式得到定量化评价结果，获取预设时间内的目标定量化评价指标对应的监测数据，将监测数据和环境因素数据作为目标时间序列样本，建立时序预测模型，以得到海蚀崖岩石风化程度的发展趋势预测结果。由此，解决相关技术中灾害风险评价受人为主观性影响较大，导致误差率较高，降低了海蚀崖崩塌灾害防护的准确性和及时性等问题。
海蚀崖岩石风化程度定量评价预测方法装置

[发明专利]滑坡体下人体生命体征的探测无人机平台及探测方法-CN202310431722.1有效
发明人：薛翊国;吴庚洋;罗源;傅康;王鹏;孔凡猛 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本申请涉及土石滑坡体生命探测技术领域，特别涉及一种滑坡体下人体生命体征的探测无人机平台及探测方法，其中，探测平台包括：任务管理终端、无人机模块、数据传输系统和数据处理中心。任务管理终端用于实现滑坡体下人体生命体征的探测任务的编辑、规划和查询中的一种或多种功能，并下发探测任务给无人机群；无人机模块用于对无人机群进行飞行控制，且无人机模块包括多种类型的探测设备；数据传输系统用于传输探测任务给无人机群，并接收无人机群探测的多种类型的生命探测数据；数据处理中心用于根据多种类型的生命探测数据识别滑坡体生命体征，发送救援信息救援终端。由此，解决了传统救援模式救援慢、配合弱、数据复杂、传输速度慢等问题。
滑坡人体生命体征探测无人机平台方法

[发明专利]深地不良地质多源信息融合与原位立体透视系统及方法-CN202310456721.2在审
发明人：薛翊国;傅康;公惠民;王鹏;孔凡猛 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本申请涉及一种深地不良地质多源信息融合与原位立体透视系统及方法，其中，系统包括：多源信息解译系统，用于对目标深地工程的随钻地震勘探数据、随钻雷达探测数据、随钻孔壁扫描数据、随钻钻进动力数据、随钻渗流场数据和随钻温度场数据进行不良地质多源数据解译；多源信息融合系统，用于互补融合多源数据解译图像的地震解译图像、雷达解译图像、三维孔壁图像、地层岩体参数、渗流场图像和温度场图像；不良地质映射系统。由此，解决了相关技术中，难以对多源地质信息解译及融合成像，无法实现深地不良地质原位立体透视，降低了地质界面的识别能力和不良地质预报精度等问题。
不良地质信息融合原位立体透视系统方法

[发明专利]深地工程复杂地层多源信息随钻监测与传输系统及方法-CN202310433354.4有效
发明人：薛翊国;傅康;王鹏;公惠民;孔凡猛 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： E21B47/12 文献下载
摘要：本申请涉及物质或物体的探测技术领域，特别涉及一种深地工程复杂地层多源信息随钻监测与传输系统及方法，其中，系统包括：传感器封装系统，用于启动钻进设备进行深地钻进和/或钻进设备钻进到目标深度、目标位置或目标地层时，检测目标深地工程的多源数据；数据采集系统，对多源数据进行临时存储；信息传输系统，用于对数据采集系统临时存储的多源数据进行传输；云平台系统，用于接收信息传输系统传输的多源数据。由此，解决了相关技术中，缺乏对深地工程施工之前的原位超前探测解决方案，导致难以进行深地工程复杂地层多源地质信息多物理场探测，无法实现深地工程大数据的超前、快速、精细化获取，降低了工作效率等问题。
工程复杂地层信息监测传输系统方法

[发明专利]一种TBM掘进隧洞围岩单轴抗压强度快速估算方法-CN201910064663.2有效
发明人：薛翊国;孔凡猛;张立龙;邱道宏;陶宇帆;苏茂鑫;李广坤;崔久华;王鹏 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-01-23 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本公开提出了一种TBM掘进隧洞围岩单轴抗压强度快速估算方法，包括：针对现有的隧洞围岩内的不同岩性地层，分别获得相应的岩石单轴抗压强度数据及与岩石单轴抗压强度相关的岩石力学参数数据；根据不同岩性地层的所述岩石单轴抗压强度数据及所述岩石力学参数数据，通过线型回归分析方法或非线性分析方法，建立经验估算公式或经验估算模型；获得待测试样的岩性地层相应的岩石力学参数数据，利用所建立的经验估算公式或经验估算模型估算该待测试样的岩性地层的单轴抗压强度。本公开结合TBM施工特点，通过线型回归或非线性分析方法建立基于上述参数的经验估算公式和估算模型，能够实现快速获得单轴抗压强度。
一种 tbm 掘进隧洞围岩抗压强度快速估算方法

[发明专利]隧道穿越活断层突水突泥灾害数值模拟方法及装置-CN202310970269.1在审
发明人： 孔凡猛;薛翊国;姜旭东;傅康;公惠民 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-08-03 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本申请涉及数值模拟技术领域，特别涉及一种隧道穿越活断层突水突泥灾害数值模拟方法及装置，其中，方法包括：获取隧道的几何参数，通过预设有限差分数值模拟方法和预设颗粒离散元数值模拟方法构建隧道穿越活断层三维数值模型，并施加边界条件以设定初始应力状态，模拟隧道穿越活断层隔水岩体破裂突水突泥灾害得到数值模拟结果。本申请实施例可以建立隧道穿越活断层三维数值模型，通过进行隧道围岩力学行为模拟与流固耦合模拟，得到不同强度、不同频率、不同方向地震波作用下隧道穿越活断层突水突泥灾害全过程，明确了隧道围岩应力和位移变化特征，展示了隔水岩体破裂过程中裂隙萌生‑扩展‑贯通演化规律，提升了隧道灾害模拟的精确性。
隧道穿越断层突水突泥灾害数值模拟方法装置

[发明专利]确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法-CN202310527639.4有效
发明人：李佐春;王贵和;陈飞飞;郭枫;孔凡猛 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及工程勘察领域，特别涉及一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，包括：基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型；获取待研究区域对比水文地质勘察成果，得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；计算影响半径，将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
确定水层不稳定含水层分层渗透系数方法

[发明专利]穿越活动断裂隔水岩体的最小安全厚度计算方法及装置-CN202310667132.9在审
发明人： 孔凡猛;薛翊国;傅康;公惠民;姜旭东;付玉松 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本申请公开了一种穿越活动断裂隔水岩体的最小安全厚度计算方法及装置，其中，方法包括：提取目标隔水岩体的分形裂隙迹线，并计算目标隔水岩体的裂隙分形维数，从而根据分形裂隙尖端应力场修正I型和II型分形裂隙起裂扩展的静态应力强度因子，并结合静态应力强度因子和岩石断裂韧度的大小关系，推导Ⅰ‑Ⅱ型分形裂隙拉剪复合启裂扩展准则和Ⅱ型分形裂隙压剪启裂扩展准则，基于抗劈裂厚度与侧压力系数的关系式，推导隔水岩体抗劈裂最小安全厚度位置的侧压力系数表达式，并计算隧道穿越活动断裂隔水岩体最小安全厚度。由此，解决了相关技术中将隔水岩体裂隙假定为平直光滑裂隙，无法完全反映岩体裂隙的真实形态，降低隔水岩体裂隙的精准性的问题。
穿越活动断裂隔水岩体最小安全厚度计算方法装置

[发明专利]隧道突水突泥灾害联动报警及人员智能疏散系统及方法-CN202111074780.0有效
发明人：薛翊国;姜旭东;曲立清;谭明伦;李志强;周炳桦;倪健;齐杰;孔凡猛;公惠民;傅康 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G08B21/02 文献下载
摘要：本公开公开的隧道突水突泥灾害联动报警及人员智能疏散系统及方法，包括：流速传感器，用于获取隧道内不同位置处水体的流速信息；浸没传感器，用于获取隧道内不同位置处水体的液位信息；手持终端，用于获取人员所处的位置信息；警情处理器，用于根据不同位置处水体的液位信息，获取不同位置液位变化趋势，根据不同位置水体的液位信息、流速信息和液位变化趋势，确定事故的危险等级；引导灯，用于根据事故的危险等级进行显示报警。实现了突水突泥事故发生后的及时准确报警。
隧道突水突泥灾害联动报警人员智能疏散系统方法

[发明专利]三维应力下活动断裂粘滑发震模拟方法及装置-CN202310634471.7在审
发明人： 孔凡猛;薛翊国;公惠民;傅康;王鹏 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本申请公开一种三维应力下活动断裂粘滑发震模拟方法及装置，其中，方法包括：以活动断裂区域构造应力场特征和断裂岩体物理力学参数为依据，确定地质力学模型实验的几何相似比尺，并推导模型试验的相似条件；基于断裂岩体物理力学参数和不同物理量相似比尺，确定正交试验表不同序列的相似材料组分比例，测定材料物理力学参数，并明确关键影响因素，如果判断材料物理力学参数满足相似条件，则确定三维应力加载参数，生成地质力学模型内应力、应变、位移与微震信号的监测方案，否则重新调整相似材料组分比例。由此，解决了相关技术中通过三维加载地震试验岩石试件尺寸较小，无法完全真实反映活动断裂粘滑发震全过程特征，降低了测试的精确性的问题。
三维应力活动断裂粘滑发震模拟方法装置

[发明专利]深埋隧道穿越活动断裂突水突泥动力灾害试验系统及方法-CN202110425679.9有效
发明人：薛翊国;孔凡猛;周炳桦;李志强;宋茜;公惠民 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-04-20 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本公开提供了一种深埋隧道穿越活动断裂突水突泥动力灾害试验系统，包括：箱体，箱体内中央位置填充有断裂相似材料，箱体内断裂的周围填充有断裂上、下盘隧道围岩相似材料；箱体的第一端开有用于模拟开挖隧道的通孔，箱体的侧部设有渗透压力加载单元，箱体顶部封闭且设有地应力加载单元，箱体内部靠近箱体第二端的位置设置有断裂错动单元，箱体内底部靠近第一端的位置设有与地震振动加载单元相接触的振动荷载加载点；本公开可模拟水‑力耦合条件下隧道穿越活动断裂突水突泥灾害，研究在断裂错动和地震振动作用下隧道邻近断裂过程中隔水岩体内应力、位移与渗流演化规律及隔水岩体破裂机制，揭示了灾害孕灾模式与致灾机理。
隧道穿越活动断裂突水突泥动力灾害试验系统方法

[发明专利]隧道智慧化地质素描及围岩等级判识装置及方法-CN202310025156.4在审
发明人：薛翊国;傅康;孔凡猛;王鹏 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本申请涉及隧道技术领域，特别涉及一种隧道智慧化地质素描及围岩等级判识装置及方法，其中，装置包括：无人机平台用于控制无人机按照规划航线在目标隧道执行飞行任务与位姿控制动作，从而通过激光雷达模块采集隧道掌子面围岩的点云数据；倾斜摄影模块用于采集隧道掌子面围岩的影像数据，生成掌子面围岩实景三维模型；图像识别模块基于掌子面围岩实景三维模型得到隧道掌子面地质素描智慧识别模型，进而围岩判识模块可以获取掌子面围岩等级判识模型，以得到任一隧道的隧道智慧化地质素描及围岩等级判识结果。由此，解决了相关技术中通过人工判识隧道掌子面地质素描及围岩等级，降低掌子面围岩等级判识准确性的同时，降低隧道施工的安全性等问题。
隧道智慧地质素描围岩等级装置方法

[发明专利]地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台及探测方法-CN202211423015.X有效
发明人：薛翊国;公惠民;孔凡猛;王鹏;傅康 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B64C39/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种地下工程灾害源多元探测两栖无人机平台及探测方法。其中，该无人机平台包括无人机本体、姿态自适应矫正框架、探测元件嵌固机构和灾害源探测元件。姿态自适应矫正框架设置在无人机本体的下方且与无人机本体相连；探测元件嵌固机构设置在姿态自适应矫正框架上，灾害源探测元件搭载在探测元件嵌固机构上；无人机本体用于测量无人机本体与起伏地面的距离，当测得的距离差值大于设定阈值时，发送校正指令给姿态自适应矫正框架，姿态自适应矫正框架根据校正指令调整灾害源探测元件的姿态；无人机本体还用于记录并存储实况录像、飞行或行走路径、GPS数据与姿态矫正向量。本发明的数据采集质量和探测精度高，观测效果好。
地下工程灾害多元探测两栖无人机平台方法

[发明专利]软岩隧道非对称变形分级及智能预测方法及装置-CN202211313735.0在审
发明人：薛翊国;李广坤;张馨;刘秋实;孔凡猛;张湘平;郭壮壮;杨天啸;吴庚洋 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本申请公开了一种软岩隧道非对称变形分级及智能预测方法及装置，其中，方法包括：基于各位置处的变形值，根据隧道断面变形特点对软岩隧道的非均匀变形程度进行等级划分；对软岩变形数据库样本进行分层随机抽样，得到训练集和验证集；对样本库中的多个影响因素进行降维，得到满足预设条件的主成分变量，生成软岩不对称变形等级的影响指标；对训练集中的主成分变量及对应的不对称变形等级进行训练，建立软岩不对称变形等级与主成分变量间的非线性数学模型，并在基于验证集验证后，得到最终非线性数学模型，从而得到任一软岩隧道的不对称变形等级预测结果。本申请实施例提升隧道监测结果的准确性和高效性的同时，提升了隧道施工的科学性和安全性。
隧道对称变形分级智能预测方法装置

[发明专利]软岩隧道围岩参数空间随机场建模方法、装置及设备-CN202211286123.7有效
发明人：薛翊国;李广坤;孔凡猛;李志强;卢超;曲子鸣 -专利权人：中国地质大学（北京）
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明涉及软岩隧道模拟技术领域，特别涉及一种软岩隧道围岩参数空间随机场建模方法、装置及设备，其中，包括：获取目标软岩隧道的预设数据库；分别拟合弹性模量和泊松比各自备选分布的参数，得到其边缘分布参数，并分别确定理论边缘分布；根据理论边缘分布构建二维联合概率分布函数，并利用其对弹性模量和泊松比进行蒙特卡洛模拟，得到满足联合分布模拟数据；根据模拟数据赋值给目标软岩隧道的隧道模型，输出围岩参数的数值模型，并利用其对目标软岩隧道的围岩参数空间随机场进行数值模拟得到模拟结果。由此，解决了相关技术中由于软岩隧道的数字化建模中出现围压参数不确定以及变异性，导致模拟结果与实际情况差异较大，降低工作效率等问题。
隧道围岩参数空间随机建模方法装置设备

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