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龙图腾网获悉平顶山天安煤业股份有限公司;河北煤炭科学研究院有限公司申请的专利一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟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：CN117037587B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18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：202311017428.2，技术领域涉及：G09B23/40；该发明授权一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟方法是由李延河;赵立松;胡城;张平卿;桑向阳;卢钢;潘竞俊;杨波;赵东;邵敬民;王跃伟;边兵;董新峰设计研发完成，并于2023-08-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟方法，属于煤层开采模拟技术领域，该方法依次包括煤层底面水压模拟方法、围岩附加应力和围岩本身抵抗挤压的作用力的模拟方法、煤层回采模拟方法和实验开始条件的判定方法，此四种方法依次用于模拟含水层向上的孔隙水压力及含水层岩体本身抵抗挤压的作用力、模拟煤层在全向受力状态下煤层顶面和侧面围岩的附加应力和围岩本身抵抗挤压的作用力、模拟全向受力状态下煤层的开采过程以及用于在实验开始前条件判定。本发明一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟方法，具有能够模拟实际的煤层顶底板处于全向受力状态下的应力和位移变化，研究实际情况下的煤层围岩变化的技术效果。

本发明授权一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种煤层顶底板全向受力状态二维模拟方法，其特征在于，包括： 煤层底面水压模拟方法，煤层底面含水层对上覆岩体向上的力分为两种，一种是含水层内水体向上的水压、另一种是含水层岩体本身抵抗挤压的作用力；煤层底面水压模拟方法用于模拟含水层向上的孔隙水压力及含水层岩体本身抵抗挤压的作用力； 围岩附加应力和围岩本身抵抗挤压的作用力的模拟方法，适于模拟煤层在全向受力状态下煤层顶面和侧面围岩的附加应力和围岩本身抵抗挤压的作用力； 煤层回采模拟方法，适于模拟煤层在全向受力状态下煤层的开采过程； 实验开始条件的判定方法，适于对煤层底面水压、围岩附加应力和围岩本身抵抗挤压的作用力、煤层回采模拟在进行实验开始前的条件的判定，当满足条件时进行实验； 所述煤层底面水压模拟方法包括以下步骤： 制作模型，使用相似材料制作实验用的模型，模型包括模拟煤层和模拟煤层周边的岩层； 在制作模型过程中，在模型内部放入压力传感器和位移传感器，并使压力传感器和位移传感器连接监测设备； 设置底面加压模块，用于模拟含水层施加于上覆岩体的力，底面加压模块位于模型底部； 使用加压水设备，向所述底面加压模块内部通入加压水，并使加压水透过所述底面加压模块并流入模型内部，合理控制加压水的压力，以模拟含水层向上的孔隙水压力； 所述底面加压模块包括： 多根钢柱，均呈竖直状间隔均布设置，多根所述钢柱共同围成长方体结构，在长方体结构的四周和下端用钢板焊接形成上端开口的腔室结构； 第一层钢板，设于多根所述钢柱上端，与所述腔室结构围成封闭状腔室，所述第一层钢板上设置有多个第一孔，所述第一孔用于水流通过，所述第一层钢板用于刚性支撑模型； 第二层钢板，设于所述第一层钢板上端，设置有多个第二孔，所述第二孔孔径小于所述第一孔孔径，适于模拟实际含水层的孔隙环境，承压水通过所述第二孔作用于所述模型底面，以模拟含水层与上覆岩体接触面的状态； 进水阀门，一端连通长方体结构的后侧钢板、另一端连通加压水设备，打开所述进水阀门用于向长方体结构内输入水； 出水阀门，一端连通长方体结构的后侧钢板，打开所述出水阀门用于排出长方体结构内的水； 玻璃钢管，连通长方体结构的后侧钢板，呈竖直向上设置，外表面设置刻度线；通过所述玻璃钢管读取水位值，换算模型底面的水压值，计算得到底面加压模块对于模型底面的实际水压P， P=ρ×g×h 式中，ρ为实验用水的密度，h为玻璃钢管水位与模型底面的高度差；当水压达到设定水压时，即满足底面水压模拟要求。

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