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龙图腾网恭喜中国矿业大学(北京)申请的专利一种竖井掘进机施工模拟方法、设备、介质及产品获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118821546B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410954878.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种竖井掘进机施工模拟方法、设备、介质及产品是由杨仁树;马鑫民;张硕;鲁非相;胡译尹;杨立云设计研发完成，并于2024-07-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种竖井掘进机施工模拟方法、设备、介质及产品在说明书摘要公布了：本申请公开了一种竖井掘进机施工模拟方法、设备、介质及产品，涉及施工模拟领域，该方法包括：采用有限元数值模拟平台构建施工模拟数值模型；对施工模拟数值模型进行相互作用模拟参数、边界条件和初始状态的设置；在参数设置后的施工模拟数值模型中，对掘进机沿轴向以设定的推进距离逐段推进的掘进过程进行模拟；在每段推进结束时根据当前的支护方案在当前推进段所暴露的围岩接触面上构建支护结构模型；在每段推进结束时根据支护结构模型对支护结构的支护效果进行模拟，得到模拟结果；模拟结果用于确定施工过程的安全系数；安全系数用于对当前的支护方案进行优化，本申请可简单准确地实现施工过程的模拟，从而优化施工方案。

本发明授权一种竖井掘进机施工模拟方法、设备、介质及产品在权利要求书中公布了：1.一种竖井掘进机施工模拟方法，其特征在于，所述竖井掘进机施工模拟方法，包括：采用有限元数值模拟平台构建施工模拟数值模型；所述施工模拟数值模型包括：掘进机掘进部分模型、围岩三维模型和围岩材料本构模型；对所述施工模拟数值模型进行相互作用模拟参数、边界条件和初始状态的设置，得到参数设置后的施工模拟数值模型；在参数设置后的施工模拟数值模型中，对掘进机沿轴向以设定的推进距离逐段推进的掘进过程进行模拟；其中，每段推进开始时在开挖前沿施加与实际掘进推力相同的载荷；在对掘进过程进行模拟的过程中，在每段推进结束时根据当前的支护方案在当前推进段所暴露的围岩接触面上构建支护结构模型；在对掘进过程进行模拟的过程中，在每段推进结束时根据所述支护结构模型对支护结构的支护效果进行模拟，得到模拟结果；所述模拟结果包括：支护结构与围岩之间的接触压力、支护结构与围岩之间的相对位移变化以及支护结构的应力分布；所述模拟结果用于确定施工过程的安全系数；所述安全系数用于对当前的支护方案进行优化；采用有限元数值模拟平台构建施工模拟数值模型，具体包括：根据掘进机掘进部分的实际数据，采用FLAC3D软件中内置的网格划分模型构建掘进机掘进部分模型；所述实际数据包括：实际设备尺寸、形状及重量；根据地质勘察资料，采用FLAC3D软件中内置的网格划分模型构建围岩三维模型；所述地质勘察资料包括：岩层类型、岩层厚度和岩层物理力学性质；采用FLAC3D软件中的摩尔-库伦本构模型作为围岩材料本构模型；对所述施工模拟数值模型进行相互作用模拟参数、边界条件和初始状态的设置，具体包括：对支护结构与围岩的相互作用进行模拟，定义相互作用模拟参数；所述相互作用模拟参数包括：支护结构与围岩的接触面的法向接触力、支护结构与围岩的接触面的切向接触力、支护结构与围岩的接触面的摩擦系数以及支护结构与围岩之间的相对位移；设置所述施工模拟数值模型的边界条件；所述边界条件包括：固定边界、位移边界和荷载边界；根据地质勘察资料初始化所述施工模拟数值模型的地应力分布，并将所述施工模拟数值模型的初始位移设定为零，完成初始状态的设置；所述竖井掘进机施工模拟方法，还包括：当安全系数小于或等于设定数值时，对当前的支护时机、支护参数和支护结构的形式进行调整，实现对当前的支护方案的优化；当安全系数大于设定数值时，则保持当前的支护方案。

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