(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111563378.9 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 天地科技股份有限公司 地址 100013 北京市朝阳区青年沟路5号煤 炭科学研究总院天地大厦 申请人 中煤科工开采研究院有限公司 (72)发明人 冯友良　何杰　程蓬　吴乐　 崔千里　孙卓越　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 乔慧 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/02(2012.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 煤矿巷道围岩三维采动应力的测试方法及 装置 (57)摘要 本发明提供一种煤矿巷道围岩三维采动应 力的测试方法及装置， 包括： 基于多组模型构建 参数， 以压应力 ‑体积应变基准变化信息为标准， 构建单一单元单轴压缩模 型， 其中， 所述压应力 ‑ 体积应变基准变化信息是基于采空区冒落岩体 压应力‑体积应变基准曲线确定的； 基于所述单 一单元单轴压缩模型和煤矿 巷道围岩三维信息， 构建垮落带范围内岩体本构 模型， 以根据所述垮 落带范围内岩体本构模型测试巷道围岩三维应 力动态演化信息 。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114329935 A 2022.04.12 CN 114329935 A 1.一种煤矿巷道围岩三维采动应力的测试 方法， 其特 征在于， 包括： 基于多组模型构建参数， 以压应力 ‑体积应变基准变化信 息为标准， 构建单一单元单轴 压缩模型， 其中， 所述压应力 ‑体积应变基准变化信息是基于采空区冒落岩体压应力 ‑体积 应变基准曲线确定的； 基于所述单一单元单轴压缩模型和煤矿巷道围岩三维信 息， 构建垮落带范围内岩体本 构模型， 以根据所述垮落带 范围内岩体本构模型测试 巷道围岩三维应力动态演化信息 。 2.根据权利要求1所述的煤矿巷道围岩三维采动应力的测试方法， 其特征在于， 在所述 基于多组模型构建参数， 以压应力 ‑体积应变基准变化信息为标准， 构建单一单元单轴压缩 模型之前， 所述方法还 包括: 基于岩石力学伺服试验机进行破碎矸石单轴压缩试验， 动态获取试验过程中试验数 据， 其中， 所述试验数据包括压应力、 轴向应 变和径向应 变中的至少一项； 基于所述试验数据， 得到采空区冒落岩体压应力 ‑体积应变基准曲线。 3.根据权利要求2所述的煤矿巷道围岩三维采动应力的测试方法， 其特征在于， 在所述 得到采空区冒落岩体压应力 ‑体积应变基准曲线之后， 所述方法还 包括： 基于所述采空区冒落岩体压应力 ‑体积应变基准曲线， 得到多段线性段， 其中， 每段所 述线性段的长度基于预设的应 变间隔确定； 基于每段所述线性段的斜率值、 弹性模量和泊松比之间的关系， 确定体积模量和剪切 模量， 以根据所述体积模量和剪切模量得到 压应力‑体积应变基准变化信息 。 4.根据权利要求1所述的煤矿巷道围岩三维采动应力的测试方法， 其特征在于， 所述模 型构建参数包括： 应变间隔、 采空 区冒落岩 体可以承受的最大应变值、 泊松比和初始弹性模 量中的至少一项。 5.根据权利要求4所述的煤矿巷道围岩三维采动应力的测试方法， 其特征在于， 所述基 于多组模 型构建参数， 以压应力 ‑体积应变基准变化信息为标准， 构建单一单元单轴压缩模 型， 包括： 建立模型， 并获取多组模型构建参数； 对于任一组所述模型构建参数， 基于所述模型构建参数， 获取模型中每段线性段的段 上端应变值和段 下端应变值， 并确定段 上端应力和段 下端应力； 基于所述段 上端应力和段 下端应力， 确定模型的当前应 变值； 在所述段上端应变值大于所述当前应变值的情况下， 将当前线性段的线上端应变值作 为下一段线性段的下端应变值， 并基于所述下一段线性段的初始下端应变值和所述应变间 隔更新所述下一段线性段的上 段应变值； 遍历所有模型构建参数， 直至模型的当前应变值接近所述最大应变值， 得到单一单元 单轴压缩 模型。 6.一种煤矿巷道围岩三维采动应力的测试装置， 其特 征在于， 包括： 构建模块， 用于基于多组模型构建参数， 以压应力 ‑体积应变基准变化信息为标准， 构 建单一单元单轴压缩模型， 其中， 所述压应力 ‑体积应变基准变化信息是基于采空 区冒落岩 体压应力 ‑体积应变基准曲线确定的； 测试模块， 用于基于所述单一单元单轴压缩模型和煤矿巷道围岩三维信息， 构建垮落 带范围内岩 体本构模型， 以根据所述垮落带范围内岩 体本构模型测试巷道围岩三 维应力动权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114329935 A 2态演化信息 。 7.根据权利要求1所述的煤矿巷道围岩三维采动应力的测试装置， 其特征在于， 所述装 置还包括: 获取模块， 用于基于岩石力学伺服试验机进行破碎矸石单轴压缩试验， 动态获取试验 过程中试验数据， 其中， 所述试验数据包括压应力、 轴向应 变和径向应 变中的至少一项； 实验模块， 用于基于所述试验数据， 得到采空区冒落岩体压应力 ‑体积应变基准曲线。 8.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所 述煤矿巷道围岩三维采动应力的测试装置方法的步骤。 9.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机 程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述煤矿巷道围岩三维采动应力的测试 装置方法的步骤。 10.一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执 行时实现如权利要求1至 5任一项所述煤矿巷道围岩三维采动应力的测试装置方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114329935 A 3