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公开(公告)号：CN118688862B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411062269.2
申请日：2024-08-05
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室 , 中国矿业大学
IPC: G01V1/30
Abstract: 本发明公开了一种基于隧道随掘超前探测的多物理场数据融合成像方法，先获取隧道前方的地震反射波超前探测、瞬变电磁超前探测与直流电法超前探测各自成果图进行网格化，并确定各个小网格在三种图上对应值，接着结合设定先验判定条件和以往已验证震电磁超前探测数据计算概率统计，得出各个先验判定条件对应的存在/不存在地质异常的概率，最后计算各个小网格三值融合后存在/不存在地质异常时的概率；通过判断各个小网格内存在概率大于不存在概率情况，获得震电磁三场融合后确定的地质异常区域；该方法避免多解性的同时，有效提升综合地球物理方法的超前探测准确度，为后续服务隧道掘进前方地质异常识别，以及隧道随掘地质安全提供理论支撑。
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公开(公告)号：CN117826237A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410010823.6
申请日：2024-01-04
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室
Abstract: 本发明属于隧道挖掘技术领域，具体涉及一种预测隧道内盾构机工作诱发地震波传播的方法，所述方法包括以下步骤：S1：构建盾构机工作模型，根据隧道盾构机工作机理，简化盾构机工作模型；S2：将盾构机模型网格化，在隧道横截面上构建四边形网格，以此为基础，沿着隧道方向进行网格扫描；S3：模拟震源震动，盾构机处于工作状态时，盾构机不断敲击岩壁，产生地震波；S4：当隧道充满空气时，利用时间域声波方程作为隧道的控制方程；S5：使用弹性波方程的时间显示形式描述物理规律，且岩壁中地震波的传播以弹性波传播为主。本发明能够更贴近实际工作状态，同时计算速度更快，计算效果更加良好，简化了模型，充分保留了其工作特征和预测精度。
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公开(公告)号：CN119476593B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411549289.2
申请日：2024-11-01
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室 , 中国矿业大学
IPC: G06Q10/04 , G06Q10/0635 , G06Q10/0639 , G06Q50/02 , G06N3/08 , G06N3/0499
Abstract: 本发明公开了一种基于多源灾害信息熵融合的随钻超前智能预警方法，采用多源传感模块在钻孔过程中获取不同深度的多源数据，接着划分深度段，并对每个深度段的多源数据进行归一化、无量纲化处理；用于使各深度段数据差异增大，为后续数据处理进行一次优化，接着对处理后的数据进行信息熵融合数据处理，该方式能进一步放大同类别数据的差异，优化数据融合效果；将处理后的数据输入KAN网络训练完成后，建立预警模型；最后利用预警模型将实时采集的数据输入模型即能预测前方未探测一个深度段的信息熵融合数据，并将数据与阈值比较后最终判断前方一个深度段存在发生水灾、火灾或塌方的风险，根据风险情况及时采取对应措施，从而保证巷道掘进的安全性。
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公开(公告)号：CN119758465A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202510052666.X
申请日：2025-01-14
Applicant: 中国矿业大学 , 深地科学与工程云龙湖实验室
Inventor： 王勃 , 陈圣 , 杨彩 , 徐晓阳 , 杨海平 , 曾林峰 , 辛国旭 , 申思洪任 , 舍子龙 , 谢刘俊 , 王滢 , 苏玉彬 , 徐子强 , 朱浩天 , 左原宾 , 王乃川 , 博龙飞
IPC: G01V3/38
Abstract: 本发明公开了一种基于时间序列梯度结构约束的4D直流电法反演成像方法，引入了适用于连续变化地质体的时间正则化函数，即时间序列梯度结构约束的正则化函数；该正则化函数有效捕捉了地下介质的动态变化特征，特别是在地质异常体逐步发育过程中，能够更精确地反映其时空演化规律；并综合考虑了时空变化的内在联系，显著提高了地下介质演化过程的反演精度。本发明不仅能够准确描述地下介质随时间的变化，通过控制时空连续性，避免单独时刻反演时可能出现的不一致性问题，有效抑制了噪声和不良数据的干扰，使得反演结果更加稳定和可靠，最终增强了对地下复杂结构的反演成像能力，进而为地质异常体的形成过程提供了更加精准的监测手段。
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公开(公告)号：CN117826237B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410010823.6
申请日：2024-01-04
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室
Abstract: 本发明属于隧道挖掘技术领域，具体涉及一种预测隧道内盾构机工作诱发地震波传播的方法，所述方法包括以下步骤：S1：构建盾构机工作模型，根据隧道盾构机工作机理，简化盾构机工作模型；S2：将盾构机工作模型网格化，在隧道横截面上构建四边形网格，以此为基础，沿着隧道方向进行网格扫描；S3：模拟震源震动，盾构机处于工作状态时，盾构机不断敲击岩壁，产生地震波；S4：当隧道充满空气时，利用时间域声波方程作为隧道的控制方程；S5：使用弹性波方程的时间显示形式描述物理规律，且岩壁中地震波的传播以弹性波传播为主。本发明能够更贴近实际工作状态，同时计算速度更快，计算效果更加良好，简化了模型，充分保留了其工作特征和预测精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117890988A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311717226.9
申请日：2023-12-14
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室 , 中国矿业大学
IPC: G01V3/38
Abstract: 本发明公开了一种基于全方位环面电极布置的隧道地质异常超前探测方法，先在盾构机后方的隧道内布置全方位环面电极观测系统，并建立超前探测观测坐标系，通过全方位环面电极观测系统进行超前探测，获取对应的激励电流和电位数据，接着通过多方位环面电极同步耦合测量与增强叠加处理，进而形成虚拟电极坐标，并对虚拟电极产生的电极排列进行筛选，选出符合要求的电极排列获取其对应的数据进行后续视电阻率的计算，从而实现对地铁隧道掘进前方地质异常体的探测，相比于现有常规电阻率超前探测，本发明有效提升了超前探测的精度及覆盖范围。
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公开(公告)号：CN120026894A
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202510098551.4
申请日：2025-01-22
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室 , 中国矿业大学
IPC: E21B44/00 , G06F18/10 , G06F18/23213
Abstract: 本发明公开了一种基于加速度传感的定向钻进聚类轨迹修正方法，先通过加速度传感器获取钻进过程中每一测量点的加速度信号数据；然后采用变分模态分解方式对信号数据进行去噪处理，获得去噪后的加速度信号数据；接着对加速度信号数据计算得到钻进过程中经过各个测量点时钻孔的方位角、钻孔的倾角以及钻进深度；利用上述得到的数据实时生成实际质心矢量位置，并利用K‑means优化算法将实际质心矢量位置与预设轨迹的初始质心矢量位置进行比对分析，从而调整钻进过程中钻头的方向，实现对钻进过程中轨迹的修正。通过上述方式，本发明能实时监测钻进轨迹并对钻进方向进行及时调整，从而保证钻进过程符合预设轨迹，满足后续向钻孔内布设其他设备的需求。
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公开(公告)号：CN119667812A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411808007.6
申请日：2024-12-10
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室 , 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于瞬变电磁和缪子探测的深地地质异常体识别方法，对所需探测区域分别采用瞬变电磁探测和缪子探测，并对瞬变电磁探测获得的数据处理后得到所需探测区域的电阻率分布数据；同时对缪子探测获得的数据处理后得到所需探测区域的密度分布数据；接着采用基于离散光滑插值约束的交叉梯度算法对两种物性的数据进行联合反演，其中交叉梯度函数优势在与不依赖物性之间的关系式，而是通过地下结构的相似性进行反演；离散平滑插值算法通过对交叉梯度函数反演结果进行平滑约束，可以在一定程度上抑制局部振荡和噪声影响，使得最终反演结果精度更高，实现对所需探测区域内密度异常和电阻率异常的精准识别。
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公开(公告)号：CN119476593A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411549289.2
申请日：2024-11-01
Applicant: 深地科学与工程云龙湖实验室 , 中国矿业大学
IPC: G06Q10/04 , G06Q10/0635 , G06Q10/0639 , G06Q50/02 , G06N3/08 , G06N3/0499
Abstract: 本发明公开了一种基于多源灾害信息熵融合的随钻超前智能预警方法，采用多源传感模块在钻孔过程中获取不同深度的多源数据，接着划分深度段，并对每个深度段的多源数据进行归一化、无量纲化处理；用于使各深度段数据差异增大，为后续数据处理进行一次优化，接着对处理后的数据进行信息熵融合数据处理，该方式能进一步放大同类别数据的差异，优化数据融合效果；将处理后的数据输入KAN网络训练完成后，建立预警模型；最后利用预警模型将实时采集的数据输入模型即能预测前方未探测一个深度段的信息熵融合数据，并将数据与阈值比较后最终判断前方一个深度段存在发生水灾、火灾或塌方的风险，根据风险情况及时采取对应措施，从而保证巷道掘进的安全性。
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公开(公告)号：CN119714629A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411855658.0
申请日：2024-12-17
Applicant: 中国矿业大学 , 深地科学与工程云龙湖实验室
Inventor： 王勃 , 陈圣 , 杨彩 , 徐晓阳 , 曾林峰 , 辛国旭 , 申思洪任 , 舍子龙 , 谢刘俊 , 王滢 , 苏玉彬 , 徐子强 , 朱浩天 , 左原宾 , 王乃川 , 博龙飞
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤应变的电法顶板破坏监测反演成像方法，在探查孔内同时布设电极传感器和光纤传感器，使用电极传感器获取目标监测区域内的视电阻率数据，使用光纤传感器实时获取各个电极传感器与围岩的应变数据，并结合设定的阈值对各个电极传感器与岩体的耦合质量进行评价，根据评价结果获得各个电极传感器的数据权重因子，从而组合得到所有视电阻率的数据加权矩阵，通过自适应动态调整电法反演中的数据加权矩阵，以减少由于电极耦合不良导致的不可靠数据影响反演成像的结果，最终有效提高电法反演结果的准确性和可靠性。该方法可以有效弥补电法监测在复杂工况下的干扰影响，为回采工作面顶板破坏的精确监测和成像提供了有力的数据支持。
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