[發明專利]一種礦山相似材料模擬試驗用應力采集系統及方法

在審

• 申請號: 202210274141.7
• 申請日: 2022-03-20
• 公開（公告）號: CN114689821A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張俊文;趙利民;陳亞萍;鐘帥;李積星
• 申請（專利權）人: 蘭州資源環境職業技術學院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 蘭州嘉諾知識產權代理事務所(普通合伙) 62202
• 代理人: 張鵬

本發明屬于礦山開采技術領域，公開了一種礦山相似材料模擬試驗用應力采集系統及方法，所述礦山相似材料模擬試驗用應力采集系統包括：采樣點確定模塊、礦山地質探測模塊、信息導入模塊、中央控制模塊、信息分析模塊、相似材料確定模塊、材料模型構建模塊、模型優化模塊、應力檢測模塊、應力曲線繪制模塊、災害預警模塊、顯示模塊。本發明通過材料模型構建模塊可以通過計算機自動計算完成，從而能夠更準確的對建模的礦山材料進行三維建模，模型構建準確性更高；同時，災害預警模塊可以實現礦山動力災害的全息模態化在線預測預報和預警，可以實現礦山動力災害的全息模態化在線預測預報和預警，對礦山動力災害進行有效預警。

技術領域

本發明屬于礦山開采技術領域，尤其涉及一種礦山相似材料模擬試驗用應力采集系統及方法。

背景技術

目前：礦山包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦等等。礦山規模，也稱生產能力，通常用年產量或日產量表示。年產量即礦山每年生產的礦石數量。按產量的大小，分為大型、中型、小型3種類型。礦山規模的大小，要與礦山經濟合理的服務年限相適應，只有這樣，才能節省基建費用，降低成本。在礦山生產過程中，采掘作業既是消耗人力、物力最多，占用資金最多，又是降低采礦成本潛力最大的生產環節。

礦山相似材料模擬實驗是將真實礦山按比例縮小為物理模型，在保證模型與原型所有物理量均遵循一定比例的前提下，模擬實際情況對模型中的礦層進行“開采”，進而模擬礦壓顯現過程、采集相關實驗數據。目前，礦山相似材料模擬實驗已經較為成熟。但是現有技術中暫無可以實現礦山相似材料模擬試驗用自動應力采集的方法，應力采集的實時性較差。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有技術中暫無可以實現礦山相似材料模擬試驗用自動應力采集的方法，應力采集的實時性較差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種礦山相似材料模擬試驗用應力采集系統及方法。

本發明是這樣實現的，一種礦山相似材料模擬試驗用應力采集系統，所述礦山相似材料模擬試驗用應力采集方法包括以下步驟：

步驟一，通過采樣點確定模塊利用采樣點確定程序對礦山的采樣點進行確定；

通過礦山地質探測模塊利用礦山地質探測儀對礦山的采樣點處的地質進行探測，得到礦山采樣點處不同深度的地質信息；

所述地質信息包括地質類型、不同地質類型的深度；

步驟二，通過信息導入模塊利用信息導入程序將獲取的礦山采樣點處不同深度的地質信息進行導入；

通過中央控制模塊利用主控機控制各個模塊正常運行；

步驟三，通過信息分析模塊利用信息分析程序進行導入的礦山采樣點處不同深度的地質信息進行分析，得到不同深度的礦山材料信息的分析結果；

所述礦山材料信息的分析結果包括材料的密度、材料的強度以及材料的深度；

步驟四，通過相似材料確定模塊利用相似材料確定程序依據礦山材料信息的分析結果進行不同深度的地質對應的相似材料的確定，得到不同地質對應的相似材料；

步驟五，通過材料模型構建模塊利用材料模型構建程序依據不同地質對應的相似材料構建礦山相似材料模型；

通過模型優化模塊利用模型優化程序進行礦山相似材料模型的優化，得到優化后模型；

步驟六，通過應力檢測模塊利用應力檢測程序對礦山相似材料模型的應力數據進行檢測，得到相似材料的應力檢測結果；

步驟七，通過應力曲線繪制模塊利用應力繪制程序依據礦山相似材料的應力檢測結果繪制應力曲線；

通過災害預警模塊利用災害預警程序依據應力曲線對礦山動力災害進行預警；

步驟八，通過顯示模塊利用顯示器顯示礦山采樣點處不同深度的地質信息、不同深度的礦山材料信息的分析結果、礦山相似材料模型、優化后模型、應力檢測結果、應力曲線。