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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种液压传动式煤矿山体滑坡速度控制装置及试验方法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：CN120176986B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08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：202510653211.3，技术领域涉及：G01M10/00；该发明授权一种液压传动式煤矿山体滑坡速度控制装置及试验方法是由屈晓;杨迎松;陈绍杰;尹大伟;陶明昊;马宏发;盛守前;王蕊;寇爱博;陈冠廷设计研发完成，并于2025-05-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种液压传动式煤矿山体滑坡速度控制装置及试验方法在说明书摘要公布了：本发明属于矿业工程和信息技术领域，公开了一种液压传动式煤矿山体滑坡速度控制装置及试验方法。该方法包括:原型分析与相似系数确定；相似材料配制设计；材料特性检验，检测材料物理和力学特性；试验参数计算，根据相似理论和滑坡动力学原理，利用数学和数值方法计算预期速度、加速距离和停放高度；传感器布设，材料箱角度调整，进行滑坡体模型试验以及材料箱清理维护。本发明所提供的试验方法具备操作简易、成本经济、重复性高之特点，便于在多样化的地质条件下开展滑坡体速度控制的实验研究。本发明的滑坡体速度控制装置及其试验方法能够显著提升滑坡防治工作的效率与安全性，降低滑坡灾害对人类社会及自然环境所造成的破坏。

本发明授权一种液压传动式煤矿山体滑坡速度控制装置及试验方法在权利要求书中公布了：1.一种液压传动式煤矿山体滑坡速度控制装置的试验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1，原型分析与相似系数确定； S2，相似材料配制设计； S3，检测材料物理和力学特性； S4，根据相似理论和滑坡动力学原理，利用数学和数值方法计算预期速度、加速距离和停放高度； S5，依据滑坡运动特征和观测需求，确定传感器类型、数量和位置，监测记录滑坡运动参数变化，形成完整监测网络； S6，材料箱角度调整，依据相似系数和原型倾斜角度，调整材料箱旋转角； S7，进行滑坡体模型试验以及材料箱清理维护； 在步骤S3中，检测材料物理和力学特性，包括： S301，物理特性检测； 密度与孔隙率，采用环刀法测定湿密度，结合烘干法计算孔隙率，为干密度，为颗粒密度，通过改进的分形孔隙模型修正非均质材料孔隙分布，表达式为： ； 式中，为修正后的有效孔隙率，为传统方法计算的初始孔隙率，分别为孔隙最大与最小直径，为孔隙分形维数，由SEM图像盒计数法标定； 渗透系数，基于变水头渗透试验数据，引入非达西流修正因子： ； 式中，为修正后的渗透系数，为实验测得的渗透系数，为水力梯度，为临界梯度； S302，力学特性检测； 抗剪强度参数，通过直剪仪或三轴仪获取粘聚力和内摩擦角,结合非线性强度包络模型优化相似比，表达式为： ； 式中，为粘聚力相似比，为密度相似比，为应力水平修正系数，为法向应力，为参考应力，为模型与原型几何比例系数； 变形模量，利用三轴试验应力-应变曲线，采用分段幂函数拟合表征应变硬化效应，表达式为： ； 式中，为初始模量，为临界应变，为硬化指数，为变形模量，为应变； 在步骤S4中，根据相似理论和滑坡动力学原理，利用数学和数值方法计算预期速度、加速距离和停放高度，包括： S401，动力学建模与相似律修正； 设滑体受重力、基底摩擦及内部剪切阻力作用，运动方程为： ； 式中，为滑坡体质量，为滑坡体速度，为时间，为重力加速度，为滑动面接触面积，为材料箱倾角，为基底摩擦系数，为滑带土剪切强度，；为粘聚力，为内摩擦角； 相似律缩放：根据弗劳德相似准则将原型参数转换为模型参数： ； ； ； 式中，为模型实验中的速度，为原型滑坡体的实际速度，为模型实验中的加速度，为原型滑坡体的实际加速度，为模型材料的剪切强度，为模型滑坡体的剪切强度； S402，数值求解与加速距离计算； 改进的龙格-库塔法，将运动方程离散为： ； 采用四阶龙格-库塔法迭代求解速度与位移： ； ； ； ； ； ； 式中，均为龙格-库塔法的斜率，为第时间步的速度，为第时间步的位移，为时间步长，为第时间步的速度，为第时间步的时间点，为第时间步的位移； 加速距离定义为速度达到稳定值时的位移，通过监测速度变化率，判定收敛； S403，停放高度计算与能量守恒修正； 能量平衡方程，滑体从初始高度滑至停放高度，机械能损耗为摩擦功： ； 式中，为滑坡体从开始滑动到完全停止的总滑动距离，为滑动路径上的位移变量； 数值积分，将滑动路径离散为段，每段位移增量，停放高度迭代计算： ； 式中，为第次迭代计算得到的停放高度，为第段滑动路径上的摩擦系数，为第段滑动距离上的剪切强度，为第段滑动距离上的位移增量； 引入速度相关的摩擦系数，增强模型非线性表征能力，为速率效应系数，为基础摩擦系数，为滑坡体的瞬时速度。

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