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[发明专利]一种卡扣拼装式可回收锚杆-CN202310891385.4有效
发明人： 李地元;夏简强;蒋京泰;王蜜蜜;吕欣欣;彭珍;欧力源 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种卡扣拼装式可回收锚杆，涉及锚固支护领域，包括：锚固杆体，包括第一注浆管；中继杆体，包括至少一个第二注浆管，第一注浆管和第二注浆管的端部第一卡扣结构和第二卡扣结构，第一卡扣结构和第二卡扣结构相互卡合以限制第一注浆管和第二注浆管；在第一注浆管以及第二注浆管上设置有若干组限位圆环，每组限位圆环包括两个半圆环，每个半圆环上设置有缺口，两个半圆环合围在第一、第二注浆管上，并在两个半圆环之间形成有豁口；承力套管，用于套设限位圆环处，承力套管的内壁设置有两组卡扣件，两组卡扣件呈沿承力套管的轴向方向布置，每组卡扣件包括至少两个关于承力套管的轴向中心对称的卡扣，卡扣用于卡接在缺口内。
一种拼装可回收

[发明专利]矿岩力学参数预测方法-CN202310416454.6在审
发明人： 李地元;赵君杰;蒋京泰;茹文凯;罗平框;刘子达;何啸;苏晓丽 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及参数预测方法，具体地涉及一种矿岩力学参数预测方法，包括如下步骤：A)获取矿岩试样的力学参数，所述力学参数包括单轴抗压强度、抗拉强度和黏聚力；B)对开采现场进行钻孔，采集钻孔内壁的图像信息，获得钻孔内的二维地质平面图；C)利用卷积神经网络特征提取模块提取所述二维地质平面图中的岩石的结构特征X，通过所述结构特征X与所述力学参数构建力学数据库；D)通过所述力学数据库构建极限学习机模型，利用所述极限学习机模型预测待检测的矿岩的单轴抗压强度、抗拉强度和黏聚力。本发明的矿岩力学参数预测方法以原始地质信息为依据构建矿岩力学参数预测模型，预测精度和预测效率较高，且节约人力、物力和资金。
力学参数预测方法

[发明专利]一种可调节尺寸的相似竖井一体化模具及试样制备方法-CN202310381558.8在审
发明人： 李地元;夏简强;蒋京泰;罗平框;余一松;彭珍;王蜜蜜 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B28B7/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种可调节尺寸的相似竖井一体化模具，包括底板、挡板以及中心圆柱；所述底板与振动机构连接，所述底板上开设有安装槽，所述安装槽用于安装所述挡板，以使所述挡板与所述底板围成不同尺寸的试样放置槽；所述中心圆柱设置在所述底板上，且与所述底板固定连接，用于形成试样上的圆孔。本发明能够灵活调节所制备试样的尺寸，无需再在底板上另外放置模具，且准备不同规格的模具，并将模具固定在底板上，提升了制样的操作便捷性；同时，中心圆柱的尺寸同样可以调节，以制备、模拟不同孔径的竖井，基于中心圆柱的底端与底板是固定的，因此在振动的过程中不会发生松动，相对于方形试样槽等位移，导致降低试样制备的精度、成功率。
一种调节尺寸相似竖井一体化模具试样制备方法

[发明专利]微波加热实验系统、热力耦合装置及热力耦合实验方法-CN202211430506.7在审
发明人： 李地元;苏晓丽;赵君杰;周奥辉;刘子达;王蜜蜜;彭珍;朱泉企;何啸 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本发明涉及微波加热系统，具体公开了一种微波加热实验系统、热力耦合装置和实验方法，微波加热实验系统包括热力耦合装置、测温装置和微波辐射器，微波辐射器包括外导体、设于外导体内的内导体和位于外导体与内导体之间的电介质填充部，外导体上设有微波辐射口，热力耦合装置包括金属屏蔽层、加载部、与金属屏蔽层外侧连接的壳体，测温装置包括第一温度传感元件和第二温度传感元件，第一温度传感元件和第二温度传感元件电连接于显示装置。本发明的微波加热实验系统、热力耦合装置和实验方法能够进行含预制钻孔岩石的微波加热实验、模拟钻孔围岩的热力耦合环境和监测温度，便于对钻孔内微波加热技术进行实验和研究，且实验效果好。
微波加热实验系统热力耦合装置方法

[发明专利]基于掘进机工况的岩体质量分级方法-CN202310166328.X在审
发明人： 李地元;罗平框;茹文凯;马金银;赵君杰;余一松;弓昊;张晨曦 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明公开一种基于掘进机工况的岩体质量分级方法，包括如下步骤：(1)确定最小的岩体质量评价单元；(2)获取每个最小测量评价单元对应的掘进机工况；(3)计算每个最小测量评价单元的掘进机的掘进速率，并建立掘进机工况记录数据库；(4)基于岩体质量分级标准得到每个最小测量评价单元的岩体质量分级结果；(5)建立岩体质量分级数据库，将每个最小测量评价单元的岩体质量分级指标、岩体质量分级结果和掘进机掘进速率记录至岩体质量分级数据库中；(6)基于岩体质量分级数据库，通过掘进机掘进速率对岩体质量进行实时评级与分级。本发明的基于掘进机工况的岩体质量分级方法能够对岩体质量进行实时评价和分级。
基于掘进机工况体质分级方法

[发明专利]基于机器学习的岩体质量分级方法-CN202310159304.1有效
发明人： 李地元;罗平框;赵君杰;马金银;茹文凯;夏志远;吕欣欣;周奥辉;蒋京泰 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F18/2431 文献下载
摘要：本发明涉及基于机器学习的岩体质量分级方法，包括如下步骤：（1）获取钻孔信息，根据钻孔信息建立钻孔图像数据库；（2）设定最小测量计算单位，对每个最小测量计算单位的岩体质量分级指标进行评分并求和，得到岩体质量分级评分；（3）建立岩体质量分级数据库，记录每个钻孔的岩体质量分级指标及岩体质量分级评分；（4）对岩体质量分级数据库基于机器学习方法进行处理，通过训练得到机器学习预测模型；（5）将岩体质量分级指标数据输入机器学习预测模型，得到岩体质量分级结果。本发明的基于机器学习的岩体质量分级方法能够提高钻孔的利用率，并且能够更加快速的得到岩体质量分级结果。
基于机器学习体质分级方法

[发明专利]基于机器学习和极限学习机混合模型的爆破块度预测方法-CN202211425997.6在审
发明人： 李地元;赵君杰;余一松;罗平框;苏晓丽;马金银;茹文凯;何啸 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06N20/00 文献下载
摘要：本发明涉及基于机器学习和极限学习机混合模型的爆破块度预测方法，包括如下步骤：A)获取爆破的原始数据，确定其变量参数，计算各变量参数的偏度值；B)根据偏度值对变量参数进行分类，对各类变量参数基于设定的转换方法进行转化生成新变量参数，对新变量参数基于至少一种机械学习方法进行处理生成新特征数据集；C)根据新特征数据单元确定极限学习机模型隐藏层神经元个数，并据此到得最佳极限学习机模型网络结构，保存最佳极限学习机模型网络结构中对应的权重参数值；D)基于新特征数据集、最佳极限学习机模型网络结构和权重参数值预测爆破平均块度。本发明的基于机器学习和极限学习机混合模型的爆破块度预测方法能够减少运算量，且精度高。
基于机器学习极限学习机混合模型爆破预测方法

[发明专利]爆破漏斗体积预测方法-CN202211629158.6在审
发明人： 李地元;赵君杰;罗平框;余一松;马金银;苏晓丽;茹文凯;何啸 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G06F17/11 文献下载
摘要：本发明涉及预测方法，具体地涉及一种爆破漏斗体积预测方法，包括如下步骤：A）获取岩石试样的物理力学参数；B）从爆破现场获取实际漏斗爆破参数以及爆破之后的爆破漏斗体积V1，并结合所述物理力学参数构建数据库R；C）所述数据库R通过机器学习算法训练机器学习模型，获得相应的预测模型，从而获得所述预测模型的预测结果，取其平均值作为最终的爆破漏斗体积V2。本发明的爆破漏斗体积预测方法能够通过实验构建爆破漏斗体积预测模型，且预测精度高，工作量小，大大减少了实验的物力和人力的支出，有利于在实际爆破工程中寻求最优的爆破参数。
爆破漏斗体积预测方法

[发明专利]脆性材料动态断裂扩展韧度测试方法-CN202110646284.1有效
发明人：韩震宇;李地元;马金银;谢世杰;朱泉企;李夕兵 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G01N3/20 文献下载
摘要：本发明涉及材料性能检测方法，公开了一种脆性材料动态断裂扩展韧度测试方法，包括如下步骤：A)、制备有直切槽(11)的试样(1)，在试样的观测面上喷涂点阵参考系；B)、对试样进行三点弯加载实验，利用数字图像测量装置测量参考系中各散点沿水平和竖直方向的位移量，以得出散点水平和竖直方向位移量云图；C)、利用数字图像测量装置和计算机通过几何方法确定两个断裂体在试样断裂前的几何中心，并结合位移量云图确定几何中心沿水平方向以及竖直方向的位移量；D)、计算试样断裂过程中的单位面积耗散能，并结合试样的性能参数和实验的加载参数得出动态断裂扩展韧度。本发明的脆性材料动态断裂扩展韧度测量方法测量精度高。
脆性材料动态断裂扩展韧度测试方法

[发明专利]脆性材料I型裂纹裂尖张开位移及裂纹扩展速度测量方法-CN202110646108.8有效
发明人：韩震宇;李地元;朱泉企;马金银;李夕兵 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G01N3/20 文献下载
摘要：本发明涉及材料性能检测方法，公开了一种脆性材料I型裂纹裂尖张开位移及裂纹扩展速度测量方法，包括如下步骤：A)制备有直切槽的试样(1)，在试样上喷印有点阵参考系，并标定至少两对测量点；B)对试样进行三点弯加载实验，利用数字图像测量装置测量各对位测量点处的裂尖张开位移量，以得出位移量时间变化曲线；C)根据试样规格和加载实验中对试样的载荷数据和应变数据得出试样的应力强度因子时间曲线得出加载率；D)结合位移量时间变化曲线，确定各对测量点的位移量的突增时间，以根据突增时间得出试样在该加载率下的动态裂纹扩展速度。本发明的脆性材料I型裂纹裂尖张开位移及裂纹扩展速度测量方法能够不受试样尺寸的影响且精度高。
脆性材料裂纹张开位移扩展速度测量方法

[发明专利]一种层状岩石三维块体离散元模型微观参数确定的方法-CN202210588301.5在审
发明人：黄娟;宋银涛;贾朝军;雷明锋;阳军生;王立川;李地元 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种层状岩石三维块体离散元模型微观参数确定的方法，包括以下步骤：基于室内三轴试验获取不同倾角的层状岩石的宏观力学参数，以及构建层状岩石离散元数值模型；获得节理微观参数与层状岩石杨氏模量、峰值强度等力学指标的关系模型；基于层状岩石室内三轴试验宏观参数以及上述关系模型进行层状岩石节理微观参数的标定，获得层间岩石内部虚拟节理的微观参数和层理面节理的微观参数；将层间岩石内部虚拟节理的微观参数和层理面节理的微观参数输入至层状岩石离散元数值模型内进行三轴压缩数值模拟，以获得层状岩石离散元数值模型的应力应变曲线和破坏形态；验证该层状岩石三维块体离散元模型微观参数确定的方法的可靠性。
一种层状岩石三维块体离散模型微观参数确定方法

[发明专利]极破碎围岩隧道联合支护系统及其施工方法-CN202110510387.5有效
发明人： 李地元;杜少华;阮波;彭述权 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-05-11 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： E21D11/18 文献下载
摘要：本发明涉及隧道支护，公开了一种极破碎围岩隧道联合支护系统，包括拱顶支撑部、临时支撑部、侧壁支撑部、底部支撑部和二次支护结构；拱顶支撑部包括相互连接的钢拱架、顶部锚杆和钢筋梁，锚固在隧道顶部围岩中；临时支撑部包括支撑柱、辅助支撑柱和钢轨枕，能够对拱顶支撑部形成临时支撑；侧壁支撑部包括左、右钢架和侧壁、底角锚杆，能够固在隧道的左右两侧，并对拱顶支撑部形成支撑；底部支撑部包括左、右底板和底部锚杆，能够锚固在隧道的底部；二次支护结构包括钢筋网和混凝土层，设置在前期支护结构的内侧，形成一体式联合支护。本发明还提供了该支护系统的施工方法，能够在隧道施工过程中分步进行支护，支护强度高，施工方便。
破碎围岩隧道联合支护系统及其施工方法

[发明专利]软弱围岩松动圈测试系统与方法-CN202110439370.5有效
发明人：彭康;罗坤;李夕兵;陈玉民;朱万成;周子龙;赵国彦;李地元;董陇军 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-23 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种软弱围岩松动圈测试系统与方法，旨在提高测试的精度。为此，本申请提供的软弱围岩松动圈测试系统，包括弹性囊体和流体填充装置，弹性囊体置于软弱围岩的测试钻孔内，所述弹性囊体的外壁上设有超声发射探头和超声接收探头，流体填充装置用于向所述弹性囊体内充入流体，以迫使所述弹性囊体径向膨胀，将所述超声发射探头和超声接收探头贴紧在所述测试钻孔的孔壁上，所述弹性囊体内的流体被排出后，所述弹性囊体径向收缩，带动所述超声发射探头和超声接收探头脱离所述测试钻孔的孔壁。
软弱围岩松动测试系统方法

[发明专利]一种边坡落石拦截监测报警装置-CN202111321997.7在审
发明人：彭康;罗坤;李夕兵;王春来;左宇军;文志杰;周子龙;李地元;董陇军;陶明 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G08B21/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种边坡落石拦截监测报警装置，包括两个长固定柱和两个短固定柱，两个长固定柱之间固定安装有拦截网，长固定柱与对应的短固定柱之间均固定安装有第二拦截网，左端长固定柱的上表面固定安装有左安装块，右端长固定柱的上表面固定安装有右安装块，右安装块和左安装块的内侧表面均开设有安装槽，左端安装槽内转动安装有左连接块，右端安装槽内转动安装有右连接块，右连接块和左连接块之间固定安装有安装架，安装架的上表面等距开设有第二安装槽，第二安装槽内均固定安装有红外线监测器，右安装块的右表面固定安装有警报器，在有落石下滑的情况时，本发明可以对周边的行人或车辆进行预警预提，避免落石对行人和车辆造成伤害。
一种边坡落石拦截监测报警装置

[发明专利]用于隧道修复的支护系统及其施工方法-CN201910250264.5有效
发明人： 李地元;杜少华;阮波;邓成宏;胡云飞;徐祥云;王光伟;徐延晶;何俊;刘远建;姜晓明;唐丽茹 -专利权人：中南大学;中铁八局集团昆明铁路建设有限公司;中国中铁股份有限公司;湖南科技大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明涉及隧道修复技术领域，公开了一种用于隧道修复的支护系统，包括金属支架、棚梁装置、补打金属网、膜袋装置、锚固装置和预埋注浆管。金属支架、棚梁装置和补打金属网从内到外对膜袋装置和隧道围岩形成支撑，膜袋装置用于注入浆液填充补打金属网与隧道断面围岩之间间隙，锚固装置将浆液的凝块固定在隧道围岩上，预埋注浆管铺设在膜袋装置与围岩壁之间。具有支撑牢靠，修复及时，与隧道围岩配合紧密的优点。本发明还提供了该支护系统的施工方法，包括铺设预埋注浆管、安装支撑及填充装置、膜袋注浆、预锚固支护、预埋注浆管注浆、锚固支护和后续处理及验收等步骤，能够使本发明的支护系统对被修复的隧道形成长期稳定的支护。
用于隧道修复支护系统及其施工方法

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