湖南长沙有色金属矿山技术理论与应用

探测岩溶通道的自动监测设备与使用方法 1011     

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本专利公开发明一种探测岩溶通道的自动监测设备与使用方法，涉及不良地质的探测技术领域。该自动监测设备核心装置包括：由橡胶+塑料外壳组成的主探测小球，外壳体上设有无线发射模块和红外线测距装置，小球内部安装有三轴加速度传感器，记录小球运动数据；三维电子罗盘，电子罗盘记录方位；三轴陀螺仪，陀螺仪测量小球的角度信息；单片机，控制单元可对数据统一收集和处理；与控制单位相连接的GPS定位器和计时器。通过主探测球对各个时间采集点的运动数据进行模拟拟合，得到山体内部的岩溶通道分布的大致情况。本发明将微机械技术与微电子技术相融合形成的一个新兴技术运用在土木工程岩溶探测领域，为不良地质探测提供了一种新的研究方向。

模拟深埋隧洞爆破开挖卸荷的试验装置及试验方法 639     

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本发明公开了模拟深埋隧洞爆破开挖卸荷的试验装置及试验方法，该装置包括模型架外框，模型架内框，前侧板，后侧板，模型试样，承压板，液压千斤顶，高压油泵，耐压管，动态测试分析仪，动态应变仪，静态应变仪，爆破振动监测仪，电脑，速度传感器，微型压力盒，电阻应变片，导线，起爆器，炮眼，药卷。试验方法按照以下步骤进行：步骤一、模型试样的制作，步骤二、模型试样的安装，步骤三、模型试样的加载，步骤四、模拟爆破开挖和数据采集，步骤五、数据处理分析。本发明通过相似材料模拟试验可根据实际地质资料将隧洞地质环境按一定相似比较好的还原，具有成本低、操作方便的优势，且能反应出围岩变形破坏的一般规律。

基于摄像测量的摊铺机自动找平系统及方法 869     

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本发明公开了一种基于摄像测量的摊铺机找平系统和方法。首先建立由固定于摊铺机熨平板上的四个人工合作标志和摄像测量系统构成的找平系统,通过摄像机系统的快速精确测量得到固定于摊铺机熨平板上的人工合作标志相对初始位置的偏移量,从而得到摊铺机熨平板相对初始位置的偏移量,然后将测量结果反馈给摊铺机控制系统,从而实现摊铺机快速自动找平。本发明所述基于摄像测量的摊铺机自动找平系统及方法具有非接触、全场、精度高、易于自动化实现等优点。本发明同样适用于平地机等其他机械领域,可以提高平地机平地质量和自动化程度。

预应力预制管桩机械钻孔注浆桩及其成桩工法 727     

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本发明公开了一种预应力预制管桩机械钻孔注浆桩及其成桩工法，涉及桩基础施工技术领域，解决地质条件坚硬打桩困难以及现有预应力预制管桩高承载力的技术问题，包括预应力预制管桩，所述预应力预制管桩的外壁两侧分别捆绑硬塑注浆管，通过硬塑注浆管从下至上在预应力预制管桩的周边注浇有锚浆包裹层，该预应力预制管桩的孔内底部设置有封底处理层；本发明适用范围更广，适用岩层为强风化板岩、中风化板岩、灰岩、圆砾土层等地质条件，造价低廉，节省工程成本，施工工期短，施工便捷，承载力更强，直径为700mm的桩型，锚浆包裹层厚度为50mm的注浆桩，单桩竖向承载力极限值达到9500KN，打破了国家目前最高值记录。

隧道岩溶水探测处治方法 984     

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本发明公开了一种隧道岩溶水探测处治方法，包括以下步骤：a、岩溶探测，在隧道施工以前，了解掌子面前方围岩地质灾害情况，确定岩溶的位置、规模和大小；b、大管棚注浆施工；c、小导管或帷幕注浆施工。本发明采用“以堵为主，排堵结合”的处治原则，确立了隧道岩溶水处治技术的基本思想。对岩溶水具体位置及涌水量进行探测，并及时采取引排部分岩溶水措施，可确保作业人员和设备的安全；在对岩溶水分析及引排部分岩溶水的基础上，对隧道进行全断面超前预注浆，堵住岩溶水的通道，以确保隧道施工的安全。对于隧道岩溶水处治施工具有很强的适用性；同时，对于类似地质情况的公路、市政、水利隧道(洞)施工具有借鉴、参考意义。

节理岩体力学参数确定方法 630     

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本发明公开了一种节理岩体力学参数确定方法。为了解决现有节理岩体力学参数可靠性不高的问题，所述节理岩体力学参数确定方法，包括如下步骤：1）测定岩石的单轴抗压强度σc、岩石的软硬程度mi、地质强度指标GSI和扰动系数D；2）利用Hoek-Brown强度准则估算岩体力学参数：C、σt和EH；3）建立数值计算模型，得出计算位移，并与现场位移进行比较，并针对比较结果决定是否调整地质强度指标GSI的大小，4）将EH和EB进行比较，当（EH-EB）/EH＜5%时，弹性模量变形参数E即为估算弹性模量变形参数EH，则节理岩参数确定；否则返步骤1）调整GSI的大小。本发明综合两种理论，确定可靠的节理岩参数，适用于质量极好到破碎岩体和各向异性岩体等情况。

可调刀间距的双刃盘形滚刀 655     

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本发明公开了一种可调刀间距双刃滚刀,主要用于实验室研究不同地质条件下滚刀的最优间距。主要由刀圈、左隔圈、中隔圈、右隔圈、键、刀毂、刀轴、轴承、隔环、挡圈、左端盖、右端盖、挡块、丝堵、供能圈、密封圈等组成。其特征在于刀毂的圆周上对称开有两道长键槽,刀圈内部开有两个键槽,通过键联接实现刀圈在径向的定位;两刀圈之间放置有隔圈,通过改变隔圈的宽度来改变两刀圈的刃间距。刀圈的外侧对称布置有隔圈,与挡圈共同实现刀圈在轴向的定位,并保证滚刀整体受力均衡。本发明用于不同盾构掘进工程中,针对具体的地质条件、岩土特性,通过调整不同的刀间距,获得最优切削效果,为滚刀刀间距的选配提供实验依据。

TBM及其连续清渣装置 873     

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本发明公开了一种TBM及其连续清渣装置，连续清渣装置包括：螺旋输送机，螺旋输送机的第一端设于刀盘底部积渣区，螺旋输送机的第二端设于主梁底部积渣区的上方；第一输送机的第一端位于螺旋输送机的第二端和主梁底部积渣区之间；抓斗用以抓取位于主梁底部积渣区处的积渣，并将积渣抓取至第一输送机；第二输送机设于第一输送机的第二端的下方，以使第二输送机接收由第一输送机输送的积渣以及由抓斗抓取的积渣。上述连续清渣装置，可快速清理刀盘底部和主梁底部的积渣，以解决TBM在通过破碎带等不良地质时，因刀盘底部大量积渣而导致刀盘卡机现象，同时提高敞开式TBM主梁底部清渣效率，保证TBM快速通过围岩破碎带等不良地质。

可连续挤出成型的免烧外墙自保温空心砌块及其制备方法 692     

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本发明涉及一种可连续挤出成型的免烧外墙自保温空心砌块及其制备技术，具体来说是一种以地质聚合物（Geopolymer）或地质聚合物与水泥二者混合物为粘结剂，以空心玻璃微珠或空心玻璃微珠与玻化微珠两者混合物作超轻质填料，搭配炉渣、煤渣、尾矿渣、砖渣的一种或多种作为次轻质填料，可采用连续挤出工艺，在塑性状态下线切割成型或采用压制工艺成型，并经养护而得到的免烧外墙自保温空心砌块及其制备方法。所述可连续挤出成型的免烧外墙自保温空心砌块具早期强度高、高强轻质、保温耐火、抗渗隔音、界面粘结好、表观质感美观等特性；所述的制备方法只需要简单的挤压成型或者压制成型工艺，具有产能大、操作方便、模具和堆场少、制造成本低等优势。

道砟横竖向加速度耦合检测装置及一体化检测系统 968     

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本发明为一种道砟横竖向加速度耦合检测装置及轨道?桥梁?基础一体化检测系统。道砟横竖向加速度耦合检测装置，包括用于铺设在钢轨与道砟之间作为固定基板的水平钢板，水平钢板沿水平向卡固于钢轨底部，水平钢板底部固接有处于道砟内并用于模拟道砟竖向加速度的竖向加速度耦合检测机构以及固接于竖向加速度耦合检测机构底部并用于模拟道砟横向加速度的横向加速度耦合检测机构。具有装拆方便、测量结果精度高、轻质、结构与功能一体化等优点，可作为高精度传感装置应用于轨道?桥梁?基础一体化检测系统中；人工模拟有机道砟制作简便，相同地质条件下可循环利用，使结果更加符合道砟的真实受力，技术上可靠、经济上合理、施工便利的检测方法。

隧道开挖及支护参数的智能选择及优化方法、系统 728     

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本发明公开了一种隧道开挖及支护参数的智能选择及优化方法、系统。该方法包括：施工前根据地质数据进行施工前围岩判识，基于围岩判识结果确定初次开挖及支护参数；然后基于初次开挖及支护参数施工，结合施工过程中采集的地质数据进行实时围岩判识；将当前围岩判识结果与前一次围岩判识结果进行比较，根据比较结果对开挖及支护参数进行优化。根据本发明的方法及系统，可以对隧道施工的开挖及支护参数进行优化，从而避免隧道施工过程中不必要的人力物力消耗，保证隧道施工结果更精确地满足设计标准，避免隧道建成后出现变形失稳的情况。

制备铁橄榄石的方法 1032     

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本发明公开了一种制备铁橄榄石的方法，该方法是将Fe3O4、FeS和SiO2混合球磨后，置于惰性气氛中，在1100～1600℃温度下进行一次烧结，烧结产物采用浓度为1～6mol/L的酸溶液浸出后，固液分离，固体产物置于惰性气氛中，在1000～1300℃温度下进行二次烧结，即得纯度较高、晶型较好的铁橄榄石，该方法了工艺和设备简单，条件相对温和，克服了现有方法需要采用高压高温等苛刻条件合成铁橄榄石的缺陷，对地球物理学、地质学和耐火材料学等领域的科学研究，及后期研究铜水淬渣、镍渣、烟化渣等FeO‑SiO2系渣实现资源化利用的理论研究具有重要意义。

基于GMS的矿区不同开采中段的地下水渗流场预测方法 1009     

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本发明公开了一种基于GMS的矿区不同开采中段的地下水渗流场预测方法，通过分析研究区域的水文地质条件，概化边界条件和含水体，分析地下水迳流条件，确定各源汇项系数。采用GMS对模拟区域进行有限差分网格划分，依据观测井水位确定其初始水头，依据抽水试验和已有资料确定各模拟分区的水文参数，分析区域内源汇项的水文模块类型，结合已确定的源汇项系数在相应的水文地质图层中赋值，进而获得不同开采中段的渗透系数分区图。基于GMS建立矿区地下水渗流场预测模型，利用观测数据调整模型的水文参数。最后结合不同开采中段的排水量进行模拟，获得不同开采中段的地下水渗流场。该方法操作方便、三维可视化功能优良、结果可靠。

天然电场日变校正方法 1031     

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一种天然电场日变校正方法。本方法采用一台测量天然电场设备按照某种时间间隔采集某个已知地质点的天然电场信号，根据天然电场的采集时刻、频率等参数，采用公式F_n(f)＝(U_n(T_n,f)‑U_O(T_n,f))*L_O/U_O(T_n,f)/L_n对其他测点的天然电场数据进行校正，从而剔除天然电场信号的随机变化和干扰，更真实地反应测区的地质情况，提高整个测区内的天然电场数据质量，提高勘探效果。

加筋土体黏弹塑变形量测量方法、施工方法及张拉系统 1031     

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本发明公开了一种加筋土体黏弹塑变形量测量方法、施工方法及张拉系统，预应变加筋土体黏弹塑变形量ε的计算公式为： ϵ = ϵ 1 + ϵ 2 + ϵ 3 = σ 0 E 1 + σ 0 E 2 [ 1 - exp ( - E 2 η 2 t ) ] + σ 0 - σ s η 3 t + σ 0 - σ s E 3 . ]]>本发明黏弹塑变形量的测量方法更加全面准确可靠地估计施工后预应变筋材总变形，保证对筋材进行张拉时筋材的初始变形适度，从而避免了因路堤的沉降变形所引起的筋材附加变形过大，防止筋材超过其容许应变而断裂失效；本发明的施工方法能科学地预防和减少高陡边坡大滑移等环境地质灾害的发生。

复杂环境铁路多目标智能综合选线方法 879     

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本发明公开了一种复杂环境铁路多目标智能综合选线方法，包括以下步骤：建立复杂环境下泥石流、滑坡、崩塌三类典型地质灾害对于铁路线路危险性的量化计算模型，并将车线动力学引入线路优化，提出了铁路乘车舒适度量化评估模型，进而构建综合考虑线路工程费用、线路地质灾害危险性、线路乘车舒适度的铁路线路多目标优化模型；基于粒子群算法搜索多目标优化模型的解，并结合边界效益法和拥挤度算法构建粒子群的多目标迭代进化机制，得到铁路线路多目标综合优化解，即优选的线路方案。本发明能提升铁路线路设计效率及质量。

基于碴片形貌的盾构滚刀磨耗监测装置及方法 877     

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本发明提供了一种基于碴片形貌的盾构滚刀磨耗监测装置及方法，包括：步骤1，获取电脑中已知的盾构工程案例并构建数据库；步骤2，采用GRNN神经网络分析数据库中的滚刀结构参数、工程地质参数、盾构掘进参数、碴片形貌参数和温度参数与滚刀磨损量的映射关系，得到映射关系分析结果；步骤3，基于数据库、GRNN神经网络和映射关系分析结果构建滚刀磨耗预测系统并设定滚刀磨损量报警阈值。本发明通过实际的工程地质参数和滚刀结构参数和实时的掘进参数和碴片参数，能够实时预测滚刀的磨损状态，在预测的滚刀的磨损状态达到设定阈值时提供报警功能，并可以根据不同的工程通过闭环反馈自适应调节提高滚刀磨耗的精确预测。

浅层地下水监测井快速成井方法及井管结构 802     

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本发明公开一种浅层地下水监测井快速成井方法，包括：钻探取心，获取地质岩心编录资料；物探测井并结合地质岩心编录资料，确定钻孔内地层的各含水层的分布情况和各隔水层分布情况；根据监测目的和各含水层分布情况，确定各目标含水层的分布情况和各非目标含水层的分布情况，获取各止水管体和各滤水管体的管串排列顺序；对钻孔内进行冲孔换浆和通孔；根据管串排列顺序将各止水管体和各滤水管体依次下入钻孔组装成井管管串；洗井作业；对井管管串的顶部进行封堵并安装井口保护装置。一种用于快速成井的井管结构。本发明提出技术方案中通过提前预制滤水管体和止水管体，减少了填入砾料和止水材料的流程，缩减了成井时间，减少了风险。

双压控制冲挤灌浆系统及其施工方法 980     

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本发明提供了一种双压控制冲挤灌浆系统及其施工方法，灌浆系统包括地质钻机、储浆搅拌桶和脉冲灌浆泵，储浆搅拌桶与地质钻机中的钻机水龙头连通，在地层钻孔的孔口内设孔口套管，双压控制冲挤灌浆系统还包括孔口封闭器，其套设在圆立轴钻杆上，且其下端与孔口套管上端连接，孔口封闭器上设孔口封闭器回浆接口，该接口处安装回浆压力调控装置，钻灌进浆管上连接进浆压力调控装置。该灌浆系统可实现孔内与孔口双重封阻条件下脉冲进浆压力与脉冲回浆压力双压力控制，不仅可借助孔口脉冲回浆压力叠加效应提升孔底钻灌脉冲进浆压力，而且可借助孔口脉冲回浆压力控制作用进一步对已灌孔段产生有效的复灌效应；操作便捷，灌浆质量好。

大量程电感调频式位移测量装置及方法 1041     

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本发明公开了一种大量程电感调频式位移测量装置及方法，该装置包括壳体、螺旋线圈、测杆、管体以及数据处理模块；螺旋线圈套装在管体后段；数据处理模块设置在壳体上；测杆前端部分由n段磁芯对接而成，能伸入到所述管体中，第i段磁芯的磁导率为第i+1段磁芯磁导率的1.5～2倍，i、n为整数且n≥2，i＝n-1；每段磁芯长度均小于螺旋线圈长度，使单节磁芯两端在螺旋线圈长度范围内伸缩；管体和测杆的长度均大于螺纹线圈的长度。本发明使用既有工艺成熟稳定的金属螺旋线圈，通过多段式测杆接续测量的方式，在保障精度的同时能增大量程，成本低且易于实施，可广泛应用于土木工程、地质灾害和工业等领域的大量程位移变形监测。

用于控制高地应力硬质岩隧道围岩变形的支护方法 798     

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本发明公开了一种用于控制高地应力硬质岩隧道围岩变形的支护方法，其包括：当隧道开挖穿越高地应力硬质岩时，对隧道掌子面前方围岩进行超前地质预报，探寻前方围岩情况；根据超前地质预报结果和隧道设计文件，确定围岩等级，并根据围岩等级采取相应的支护方式：根据S1和S2对整体隧道的各段调整相应的施工方法及支护方法，至形成整体隧道的全段支护；本发明依据不同的围岩级别、当前段支护后的洞身围岩变形量来选择下一段的支护方式，在确保围岩稳定与隧道支护结构安全的前提下有效避免高地应力硬质岩隧道中出现的围岩大变形，以保证施工、运营的安全，并加快施工进度；且施工方便、成本较低，能有效控制隧道施工成本，可带来实际的经济性效应。

气体加压式齿刀切削性能测试装置 1073     

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一种用于隧道工程领域的气体加压式齿刀切削性能测试装置。包括:立柱、横梁、支撑板、导向筒、导向筒盖板、齿刀架、动密封、齿刀、液压缸、土仓、土压传感器、土仓盖、管接头、静密封、回转支承、回转底座、小齿轮、马达、回转底座、地基座,其连接方式为:立柱固定在地基上,上端放置横梁,导向筒通过支撑板与横梁连接,导向筒下端伸入土仓内,液压缸底与导向筒盖板相连,下端连接齿刀架,土仓盖与土仓、导向筒之间分别加有密封,气体加压系统通过土仓盖上管接头向土仓加压,回转支承外圈与土仓相连,内圈与回转底座相连,由固定在地基座上马达驱动。本发明可实现不同地质条件齿刀的切削性能测试,为研究齿刀的切削机理和优化刀具提供实验依据。

破岩掘进装置及其破岩方法 775     

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本发明公开了一种破岩掘进装置，包括驱动装置，刀盘和清理机构，还包括高能发射装置、脉冲液体射流系统、实时监测系统、温度监控装置、智能控制系统和回收利用系统，信息采集装置对所述实时监测系统的数据信息进行采集。所述智能控制系统对所述信息采集装置、实时监测系统、温度监控装置输出的各种物理量信号进行调理和识别，控制所述高能发射装置和脉冲液体射流系统的工作，控制刀盘的工作。本发明的破岩掘进装置，能根据地质特性选择合适的破岩模式，提高了破岩效率，减少了刀具磨损程度，延长了设备使用寿命，节省了施工成本，实现了复杂性地质的高效破碎。本发明还提供了上述破岩掘进装置的破岩方法。

三维大地电磁正演数值模拟方法 977     

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本申请公开了一种三维大地电磁正演数值模拟方法，首先根据目标地质体构建电阻率分布模型，然后通过多重网格法粗化电阻率分布模型，并通过交错网格有限差分法离散粗细网格上的双旋度方程，得到系数矩阵，接着对离散后的双旋度方程作4色分块处理，通过二维有限差分法计算出目标地质体模型的边界条件，并计算出细网格上双旋度方程的右端项，最后使用基于4色分块高斯‑赛德平滑的多重网格法求解；更换极化模式并重复上述过程，根据不同极化模式下的电场分量和磁场分量，计算出对应测点的视电阻率和阻抗相位。本申请采用线分块高斯‑赛德平滑技术，有效去除粗细网格上的高频残差分量，提高了多重网格法的计算效率，达到快速收敛的目的。

TBM在线多模式支护系统及施工方法 835     

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本发明公开了一种TBM在线多模式支护系统及施工方法，其中支护系统包括刀盘、盾体、主驱动、主推进系统、主梁、撑靴以及辅推进系统；还包括多功能拼装系统，多功能拼接系统包括钢管片拼装功能组件、钢拱架拼装功能组件、用于带动钢管片拼装功能组件和钢拱架拼装功能组件旋转的旋转功能组件以及用于带动旋转功能组件沿主梁平移的平移功能组件；钢管片拼装功能组件与钢拱架拼装功能组件在主梁的延伸方向上错位排列，并且，两者可择一伸出至旋转功能组件的外侧。本发明所提供的TBM在线多模式支护系统，在复杂地质条件下，多功能拼装系统可在线拼装钢管片和钢拱架，提高了TBM应对复杂地质条件的支护能力，减小了多种支护方式的切换时间。

超大异形断面施工方法 894     

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本发明公开了一种超大异形断面施工方法，通过对掌子面进行超前预支护和加固，能够确保超大洞室开挖过程中掌子面及周围岩体稳定，进而保证开挖过程的安全性。采用非爆破高效开挖，能够适用于任何施工条件，特别适用于隐蔽要求高及环境、生态敏感的工程施工。还能够根据不同的地质条件，配置不同的超前预支护、开挖以及断面支护，可适用于复杂地质条件。

用于掌子面结构面的信息采集与分析方法及装置 1080     

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本发明提供一种用于掌子面结构面的信息采集与分析方法，其包含：通过三维激光扫描方式，对掌子面进行全覆盖式的扫描，获取掌子面的三维数据；对采集到的三维数据进行预处理，通过三维表面重建技术将经过预处理后的三维数据转换为掌子面的面模型；依据结构面基本特征，识别出面模型中的结构面，并对识别到的结构面进行产状计算，得到掌子面的走向信息以实现掌子面短距离地质预报。本发明能够全面的采集掌子面的三维数据，能够获得全面的结构面信息，实现掌子面结构面识别及结构面产状计算，进而通过结构面的走向自动延伸，实现掌子面短距离地质播报。本发明为非接触式测量，能够保证测量人员的安全作业，测量结果受作业环境影响较小，适应性强。

基于N值的土压平衡盾构土仓压力调控方法 1006     

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本发明公开了一种基于N值的土压平衡盾构土仓压力调控方法，包括：S1：获取当前地质段各土层的标贯击数；S2：若该地质分段为软硬不均地层，采用全覆土理论计算竖向土压力，否则进入S3；S3：若各土层标贯击数的加权平均值N<8，采用全覆土理论计算竖向土压力，否则进入S4；S4：若盾构机顶部埋深H≥2D，采用太沙基土拱理论计算竖向土压力，否则采用全覆土理论计算竖向土压力；S5：根据竖向土压力计算盾构机掌子面前方的静止和主动土压力；S6：将静止和主动土压力作为上下限，若土仓压力在该范围内则正常掘进，否则调整掘进速度和螺旋输送机转速，直至土仓压力位于上下限之间，开始正常掘进。本发明能保证土仓压力的合理性。

盾构机机电液联合仿真方法 674     

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本发明提供了一种盾构机机电液联合仿真方法，具体包括：在动力学仿真软件中建立支承隧道地质仿真模型与机械多体动力学仿真模型；在液压系统仿真软件中建立电液控制系统仿真模型；进行联合仿真：电液控制系统仿真模型向机械多体动力学仿真模型传递信号，驱动机械多体动力学仿真模型进行动力学仿真；机械多体动力学仿真模型将动力学仿真产生的信号反向传递给电液控制系统仿真模型进行反向修正；输出仿真数据。本发明的优点在于，能够实现支承隧道地质仿真模型、机械多体动力学仿真模型以及电液控制系统仿真模型的一体化；同时，基于双向耦合的联合仿真，能够根据不同子系统的需求，双向传递物理参数，确保仿真分析的准确性、便捷性以及高效性。

矿体组合约束建模方法、装置、设备及存储介质 910     

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本发明公开了一种矿体组合约束建模方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：基于矿体区域的地质规则构建多个隐式函数，并对所述多个隐式函数进行组合，得到表征所述矿体区域的矿体与岩层间的赋存关系的组合隐式函数场；遍历所述矿体区域内各点，求取各点在所述组合隐式函数场中的函数值，得到所述矿体区域的建模结果。本发明实施例利用组合隐式函数场，可以更灵活地构建符合地质规则的约束条件，从而提高矿体建模的精确度，且基于操作树的分层结构求取各点在所述组合隐式函数场中的函数值，可以减少计算量，从而提高建模效率。