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[发明专利]一种钻杆扭矩测量系统及方法-CN202210326309.4在审
发明人： 许振浩;谢辉辉;李世振;马瑞阳;王朝阳;亢金涛;林鹏 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-30 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻杆扭矩测量系统及方法，包括：扭矩传感器，所述扭矩传感器整体安装在主动钻杆与下部钻具之间，所述扭矩传感器包括定子与转子；所述转子一端与主动钻杆连接，另一端与下部钻具连接；所述定子外侧连接可伸缩式滑杆，所述可伸缩式滑杆的一端穿过定子外侧的通孔，另一端固定连接在地质钻机的液压回转器的外侧；所述可伸缩式滑杆能够使得扭矩传感器随主动钻杆前进或后退，且保持定子不随转子转动。本发明扭矩传感器可以直接连接于钻杆连接处；通过设置滑杆装置，解决了扭矩传感器测量精度与钻进旋转进给的矛盾。
一种钻杆扭矩测量系统方法

[发明专利]一种岩溶地区的冲击能量预警方法及系统-CN202311078824.6在审
发明人：杜毓超;林春金;邱道宏;许振浩;潘东东;林鹏;黄鑫 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本申请公开了一种岩溶地区的冲击能量预警方法及系统，流程包括：采集待开采矿井的历史工程地质资料；基于历史工程地质资料，布置勘探点，拟建建筑基础型式；基于建筑基础型式，构建模拟矿井；对模拟矿井进行初步预测，得到初步预测结果；基于初步预测结果，构建预测模型，得到最终预测结果，基于最终预测结果进行冲击能量的预警。本申请通过模拟地质结构和物理性质的变化，全面掌握冲击能量的释放和积聚过程，准确判断地质灾害风险。通过数据分析和处理，将原本需要监测信息转化为可行的预警标准，及时发布预警信息，提高地质灾害的预警准确性。
一种岩溶地区冲击能量预警方法系统

[发明专利]基于时间序列模型的掘进面前方裂隙类比预测方法及系统-CN202111021356.X有效
发明人：潘东东;李轶惠;林春金;王孝特;许振浩;李海燕 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-09-01 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本公开提供了基于时间序列模型的掘进面前方裂隙类比预测方法及系统，包括：获取历史岩体裂隙参数指标数据，分别构建不同岩体裂隙参数指标时间序列；对所述岩体裂隙参数指标时间序列进行平稳性判断，对于不平稳的序列进行差分运算，获得平稳序列；基于不同参数的平稳序列的自相关函数图和偏自相关函数图及裂隙预测序列模型选择标准，分别确定裂隙预测模型，并对模型的未知参数进行估计；基于确定的裂隙预测模型，对掘进面前方裂隙参数进行预测。所述方案能够对掘进面前方岩体裂隙提前进行全面精确的预测，有效降低地质灾害对施工的影响。
基于时间序列模型掘进前方裂隙类比预测方法系统

[发明专利]TBM搭载式围岩裂隙重建识别方法、装置、存储介质及设备-CN202110057160.X有效
发明人：李术才;马文;石恒;王孝特;潘东东;林鹏;许振浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G06T17/10 文献下载
摘要：本发明属于岩土工程领域，提供了一种TBM搭载式围岩裂隙重建识别方法、装置、存储介质及设备。其中，TBM搭载式围岩裂隙重建识别方法包括获取TBM搭载式拍摄装置处于不同拍摄位置时不同角度的围岩裂隙图像；其中，同一拍摄位置不同角度的围岩裂隙图像构成一个围岩裂隙图像序列；对各个围岩裂隙图像序列中的图像进行预处理；基于预处理后的图像及稀疏重建方法对隧道围岩裂隙进行稀疏重建，估计隧道围岩裂隙的深度图并配准融合深度图，采用投影方法对融合的深度图进行点云恢复，稠密重建围岩裂隙，得到围岩裂隙三维重建图像及识别结果。
tbm 搭载围岩裂隙重建识别方法装置存储介质设备

[发明专利]一种多源数据融合的实时围岩分级装置及使用方法-CN202310538659.1在审
发明人：潘东东;牟文墉;许振浩;董唯杰;申艳军;李轶惠 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明涉及围岩分级技术领域，具体公开了一种多源数据融合的实时围岩分级装置及使用方法，装置包括移动本体，移动本体上分别设有：图像采集模块，通过伸缩设备连接的岩石回弹装置，钻孔设备，含水量检测模块和数据处理模块；数据处理模块基于得到的岩石单轴抗压强度、岩石完整性系数、结构面产状影响修正系数、地下水影响修正系数和初始地应力状态修正系数，通过BQ分级法，得到围岩分级结果。本发明利用多源数据融合的实时围岩分级装置在隧道施工现场即可快速便捷地获取围岩相关指标。
一种数据融合实时围岩分级装置使用方法

[发明专利]基于随钻测试的TBM穿越不良地质智能掘进系统与方法-CN202111544879.2有效
发明人： 许振浩;亢金涛;王朝阳;马文;谢辉辉;余腾飞;王文扬;林鹏 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于随钻测试的TBM穿越不良地质智能掘进系统与方法，包括：预先进行超前钻探，同步获取钻进过程中的围岩物性参数及地化特征参数；基于预先训练的地质识别模型以及围岩物性参数和地化特征参数，获得掘进路线上的地质识别结果；掘进过程中，基于预先获得的钻进参数以及预先训练的钻进参数与掘进参数映射关系模型，获得不良地质段的掘进参数；判断所述掘进参数是否处于预设掘进参数范围内，若是，则对TBM掘进参数进行实时调整，并继续掘进；若否，则停机进行超前支护预处理。所述方案利用在不良地质区获得的钻进参数，实现对TBM掘进参数先行调整和预测指导，避免因不良地质区围岩的性质突变，导致出现决策失误造成卡机等问题。
基于测试 tbm 穿越不良地质智能掘进系统方法

[发明专利]TBM超前地质预报与掘进性能预测数字孪生系统及方法-CN202310504476.8有效
发明人： 许振浩;王朝阳;李天昊;侯期元;向航;林鹏;王文扬 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及TBM掘进技术领域，具体公开了一种TBM超前地质预报与掘进性能预测数字孪生系统及方法，系统包括：物理实体部分、数字孪生数据部分和虚拟仿真部分；利用地化参数‑钻进参数‑力学参数数字孪生数据库Ⅰ，匹配出岩石力学参数；利用物探参数‑不良地质信息数字孪生数据库Ⅱ，匹配出不良地质的位置与规模；利用地质情况‑最优掘进参数数据库Ⅲ，匹配出TBM的最优掘进参数；构建掌子面前方设定范围内的三维地质模型，进行超前地质预报，同时模拟掘进得到TBM的最优掘进参数，实现TBM掘进。本发明可以在多维度、多时空中各系统的支持下实现在虚拟空间内TBM全生命周期的掘进，为真实掘进提供全方位指导。
tbm 超前地质预报掘进性能预测数字孪生系统方法

[发明专利]基于孔内矿物原位测试分析的断层带识别与预测方法及系统-CN202310326226.X在审
发明人： 许振浩;赵晟喆;韩涛;余腾飞;李轶惠;谢辉辉;林鹏 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于孔内矿物原位测试分析的断层带识别与预测方法及系统，方法包括：对存在断层破碎带风险区域的掌子面进行钻孔；基于围岩完整情况以及围岩矿物含量变化情况，对数据采集的步长进行动态调整；基于孔内每个测点的围岩光谱数据，提取出标志矿物的吸收特征，基于构建的光谱‑矿物含量反演模型，得到每个测点的标志矿物含量；进而拟合出整个钻孔内围岩的标志矿物含量分布情况；基于孔内标志矿物含量进行异常钻孔标记，基于异常钻孔数量，结合孔内围岩的图像信息，识别是否存在断层破碎带风险。本发明方法能够实现孔内矿物原位测试与矿物含量的快速识别，以及断层带智能分析判识与预测一体化。
基于矿物原位测试分析断层识别预测方法系统

[发明专利]一种复杂条件下浆-水相界面移动追踪观测装置及方法-CN201611123333.9有效
发明人：梁金宝;许振浩;朱兴礼;潘东东;宋贵杰;王焕;苏国举;张文坤 -专利权人：中铁十四局集团第二工程有限公司;山东大学
申请日： 2016-12-08 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种复杂条件下浆‑水相界面移动追踪观测装置及方法。观测装置，包括：可拆卸式的试验箱体，其内部构成用以容纳裂隙岩体试件的空间，且具有两个对置的透明侧壁；注水管路，与所述试验箱体连接，用以实现压力注水；注浆管路，与所述试验箱体连接，用以实现压力注浆；设于试验箱体上的泄压阀；所述注水管路上设有第一荧光粉投放装置，所述注浆管路上设有第二荧光粉投放装置，在垂直于所述透明侧壁方向的前后两侧，分别设有紫外线发射装置和摄像装置。通过浆‑水相界面移动追踪观测装置可以更深入了解注浆的机理，使注浆理论更好的指导施工，通过注浆过程可视化及参数监控可以有效探究注浆机理中的一般规律。
一种复杂条件下界面移动追踪观测装置方法

[发明专利]考虑温度效应的透明孔隙地层动水注浆试验系统及方法-CN202310235219.9在审
发明人： 许振浩;王志洋;潘东东;张一驰;李轶惠;卜泽华;韦仙松 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01N13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑温度效应的透明孔隙地层动水注浆试验系统及方法，包括透明孔隙地层模型、注浆系统、数据采集系统、高温动水模拟系统、温度监测系统和分析系统，透明孔隙地层模型用于模拟目标孔隙度的孔隙地层；注浆系统用于提供目标注浆方式的浆液；高温动水模拟系统用于分析不同温度和/或流量的高温动水对注浆浆液扩散产生的影响；记录不同温度和流量高温动水条件下注浆浆液扩散过程，且记录注浆过程中模型内的温度变化并分析。本发明可以较好的观测注浆浆液扩散过程，为研究孔隙地层中高温富水的注浆效果提供一定帮助。
考虑温度效应透明孔隙地层水注试验系统方法

[发明专利]一种基于图像光谱技术的隧道掌子面地质素描方法及系统-CN202211281307.4有效
发明人： 许振浩;林鹏;李珊;谢辉辉;石恒;马瑞阳;贺迎春;邵瑞琦;向航 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G06T11/20 文献下载
摘要：本发明公开一种基于图像光谱技术的隧道掌子面地质素描方法及系统，包括：采集掌子面的图像光谱数据，根据光谱信息提取矿物端元及其光谱，以确定矿物类型及含量；对图像信息提取纹理特征，对光谱信息提取特征波段光谱，以确定地层岩性；根据图像信息提取裂隙特征，根据光谱信息识别裂隙填充物，以得到裂隙识别结果；根据裂隙数量、相对面积得到围岩破碎程度，根据地层岩性、围岩矿物分析结果分析矿物风化变异比率，根据光谱色差识别结果获取不同风化程度的颜色差异，以得到围岩风化程度；根据图像信息识别待测掌子面的出水形态及出水位置；根据上述结果采用不同的标注符号进行标注汇总得到隧道掌子面地质素描图，提高地质编录的精度和效率。
一种基于图像光谱技术隧道掌子面地质素描方法系统

[发明专利]一种裂隙岩体高温动水注浆模拟方法及系统-CN202211475352.3在审
发明人：李术才;卜泽华;潘东东;张一驰;王志洋;韦仙松;许振浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开一种裂隙岩体高温动水注浆模拟方法及系统，包括：设计高温动水作用下的浆液粘度表征模型，通过注入时长传输方程得到不同时刻浆液注入时长，以得到不同时刻的浆液注入时间场，通过温度方程得到不同位置的浆液在高温热水作用下的温度变化规律，以得到不同时刻的浆液温度场，通过粘度更新方程不断更新裂隙岩体高温动水注浆过程中不同时刻的浆液粘度场，从而揭示高温动水注浆全过程模拟中浆液粘度时空演化特征，解决裂隙介质高温动水注浆过程中的浆液粘度随注入时间和温度变化导致的不均匀分布问题，刻画高温作用下浆液的凝结固化过程。
一种裂隙高温水注模拟方法系统

[发明专利]一种地层注浆对隧道结构扰动监测的试验装置及方法-CN202211475338.3在审
发明人：潘东东;韦仙松;李轶惠;徐为家;张一驰;卜泽华;许振浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G01N13/04 文献下载
摘要：本发明公开一种地层注浆对隧道结构扰动监测的试验装置及方法，包括：注浆装置和注水装置分别通过压力控制阀和水压控制阀调节注浆压力和注水速度；试验装置内，试验箱体装载土体介质，土体介质中放置衬砌，在试验箱体连接注水装置和注浆装置；根据不同时刻、不同注浆压力、不同注水速度下的衬砌压力和浆液扩散图，进行不同注浆压力下浆液扩散的模拟，以及动水条件下不同注水速度的浆液扩散的模拟。结合衬砌压力和实时浆液扩散点云图，实现注浆浆液可视化模拟和衬砌所受压力的动态检测。
一种地层隧道结构扰动监测试验装置方法

[发明专利]基于知识与数据双驱动的搭载式岩性智能识别方法及系统-CN202110205463.1有效
发明人： 许振浩;石恒;谢辉辉;余腾飞;刘福民;林鹏;马文 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-02-24 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于知识与数据双驱动的搭载式岩性智能识别方法及系统。其中，该方法包括将同一围岩不同角度的多张图像输入至对应并行的目标检测与定位模型，将目标检测与定位模型输出围岩图像对应的岩性特征及围岩位置信息进行非极大值抑制运算；获取非极大值抑制运算后的围岩位置上的元素含量测试信息，再经基于数据与知识驱动的岩性识别模型输出预测的岩性特征，将预测的岩性特征与非极大值抑制运算后的岩性特征进行点乘并经全连接层输出岩性类别及围岩位置候选信息；将岩性类别及位置候选信息经非极大值抑制运算，得到最终的岩性类别及围岩位置。
基于知识数据驱动搭载式岩性智能识别方法系统

[发明专利]融合光谱成像与时空分布的不良地质超前预报方法及系统-CN202211281361.9在审
发明人： 许振浩;韩涛;余腾飞;许广璐;刘福民;李轶惠;林鹏 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开一种融合光谱成像与时空分布的不良地质超前预报方法及系统，包括：对掌子面进行网格划分，选取控制点；根据已开挖段的掌子面图像光谱数据，选取不良地质体的标志矿物；根据开挖处掌子面的图像光谱数据，确定控制点处的标志矿物含量，并以此预测掌子面前方控制点的标志矿物含量；根据掌子面前方控制点的标志矿物含量，对控制点之间的标志矿物含量进行空间插值处理，得到掌子面前方的标志矿物含量；根据掌子面前方的标志矿物含量，对矿物异常区域进行圈定，得到掌子面前方不良地质体的位置、规模和种类。通过图像光谱技术结合时间序列及空间插值方法对不良地质进行超前预报，实现对前方不良地质体“形”与“性”的判识与预报。
融合光谱成像时空分布不良地质超前预报方法系统

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