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龙图腾网获悉湖南科技大学申请的专利一种基于梁-拱锚固结构的支护参数智能优化方法及系统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：CN121638069B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05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：202610148903.7，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权一种基于梁-拱锚固结构的支护参数智能优化方法及系统是由张自政;郑煜轩;刘帅刚;刘洪林;王沉;孙旭鹏;徐世强设计研发完成，并于2026-02-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于梁-拱锚固结构的支护参数智能优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于巷道支护设计技术领域，具体为一种基于梁‑拱锚固结构的支护参数智能优化方法及系统，该方法首先根据锚杆预紧力确定加固角；建立组合拱厚度与锚杆参数关系式，计算成拱最小厚度；将组合拱简化为简支梁模型，计算稳定承载最小厚度；取两者较大值作为设计厚度；基于MATLAB平台，以单位长度支护成本为适应度函数，通过智能优化算法对锚杆长度和间距进行寻优，最终施加安全系数输出优化参数。本发明实现了支护参数的自动化、智能化设计，兼顾支护效果与成本控制，适用于深部矿井巷道、隧道等工程支护设计，具有实施简单、精度高、成本低的优点。

本发明授权一种基于梁-拱锚固结构的支护参数智能优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于梁-拱锚固结构的支护参数智能优化方法，其特征在于，包括： S1，根据锚杆托盘端施加的预紧力，计算单根锚杆的加固角θ； S2，建立组合拱厚度h与锚杆长度L、锚杆间距D及所述加固角θ之间的几何关系式；；其中，加固角θ的取值范围为30°～50°； S3，根据围岩黏聚力ch、顶板抗剪强度σs及组合拱跨度w，计算防止组合拱端部剪切破坏所需的成拱最小厚度； S4，将所述组合拱简化为端部可转动、竖直方向位移约束的简支梁结构，建立其承受垂直应力q作用下的稳定承载力学模型； S5，基于所述力学模型，结合围岩弹性模量E、惯性矩I及所述组合拱跨度w，计算组合拱稳定承载最小厚度； S6，比较成拱最小厚度与稳定承载最小厚度，取两者中的较大值作为组合拱的设计厚度； S7，以单位长度支护成本为优化目标，在锚杆长度L和锚杆间距D的取值区间内，利用智能优化算法进行迭代寻优，获得最优锚杆参数；将最终设计厚度hdesign乘以预设的安全系数K，得到目标设计厚度htarget=K*hdesign；在智能优化算法的适应度函数计算中，判断条件为：当前参数L,D计算出的组合拱厚度hcalc≥htarget；具体操作流程如下： S71：算法参数设置：在MATLAB环境中，设定智能优化算法的初始种群数量、最大迭代次数、参数域空间范围； S72：初始化与适应度函数计算：随机初始化锚杆支护参数，判定其是否满足组合拱设计厚度要求——若满足，计算该参数下的锚杆总用量，结合锚杆单价计算总支护成本，再除以支护总长度得到单位长度成本，即适应度函数值；若不满足，重新进行参数初始化； S73：迭代寻优：基于智能优化算法在参数域空间内进行迭代计算，保留适应度函数值较小的锚杆参数，直至达到最大迭代次数或满足预设误差要求； S8，对所述最优锚杆参数施加安全系数，输出最终的锚杆长度与间距。

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