(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210393657.3 (22)申请日 2022.04.15 (71)申请人 辽宁工程技术大学 地址 123000 辽宁省阜新市细河区中华路 47号 (72)发明人 李广贺　王艳婷　王东　董瑞荣　 孙有刚　缪占伟　杨国华　梁雨　 张琦　赵廷峰　孙宇　解晓东　 赵旭　李维　 (74)专利代理 机构 沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 专利代理师 李在川 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变 化规律的方法 (57)摘要 本发明公开了一种确定含弱层边坡稳定性 随内排支挡变化规律的方法， 方法首先在未进行 内排支挡的情况下和全部内排支挡的情况下分 别采用二维极限平衡法计算含弱层边坡的稳定 性系数； 然后构建边坡最下岩体的简支梁模型， 计算在未进行内排支挡的情况下和在进行部分 内排支挡的情况下的简支梁理论定义下的含弱 层边坡稳定性系数； 接着计算两稳定性系数的比 值， 得到倍数m与最下岩体部分内排支挡长度L2 之间的关系； 最后确定含弱层边坡 稳定性随内排 支挡长度的变化规律， 并绘制变化规律曲线。 本 发明的方法将空间力学问题转化为平面应变问 题， 简化了求解过程， 并确定了含弱层边坡的稳 定性随内排支挡长度的变化规律， 为露天煤矿资 源回采提供理论基础。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 114969887 A 2022.08.30 CN 114969887 A 1.一种确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变化规律的方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 步骤1： 在未进行内排支挡的情况下， 采用二维极限平衡法计算含弱层边坡的稳定性系 数， 记为Fs； 步骤2： 在进行全部内排支挡的情况下， 采用二维极限平衡法计算含弱层边坡的稳定性 系数， 记为Fs1； 步骤3： 以含弱层边坡最下岩体为研究对象， 构建该岩体的简支梁模型， 并分别计算在 未进行内排支挡的情况下和在进行部分内排支挡的情况下的简支梁理论定义下的含弱层 边坡稳定性系数， 分别记为Fs3和Fs4； 步骤4： 计算Fs4和Fs3的比值， 得到倍数m与最下岩体部分内排支挡长度L2之间的关系； 步骤5： 比较m倍的Fs与Fs1的大小关系， 确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变化 规律； 步骤6： 绘制含弱层边坡稳定性随内排支挡长度的变化 规律曲线。 2.根据权利要求1所述的一种确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变化规律的方法， 其 特征在于， 所述 步骤3的过程如下： 步骤3.1： 将边坡最下岩体剩余推力与最下岩体底界面抗剪力的合力记为P， 边坡最下 岩体走向长度记为 L1， 最下岩体部分内排支挡长度记为 L2； 步骤3.2： 在未进行内排支挡的情况下， 计算简支梁理论定义下的含弱层边坡稳定性系 数Fs3： 其中， σt为抗拉强度， wt为允许变形值； σ1max为未进行内排支挡的情况下简支梁的最大 拉应力； w1max为未进行内排支挡的情况 下简支梁的最大挠度； 步骤3.3： 在进行部分内排支挡的情况下， 计算简支梁理论定义下的含弱层边坡稳定性 系数Fs4： 其中， σ2max为进行部分内排支挡的情况下简支梁的最大拉应力； w2max为进行部分内排支 挡的情况 下简支梁的最大挠度。 3.根据权利要求2所述的一种确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变化规律的方法， 其 特征在于， 所述未进行内排支挡的情况 下简支梁的最大拉应力的计算公式为： 所述未进行内排支挡的情况 下简支梁的最大挠度的计算公式为： 所述进行部分内排支挡的情况 下简支梁的最大拉应力的计算公式为： 所述进行部分内排支挡的情况 下简支梁的最大挠度的计算公式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114969887 A 2其中， H为简支梁的高度， b为底宽， EI 为简支梁的弯曲刚度。 4.根据权利要求3所述的一种确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变化规律的方法， 其 特征在于， 所述 步骤4的计算过程如下： 5.根据权利要求4所述的一种确定含弱层边坡稳定性随内排支挡变化规律的方法， 其 特征在于， 所述 步骤5的确定过程如下： 其中， ΔF为内排支挡时边坡的稳定性系数与未进行支挡时边坡稳定性的差值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114969887 A 3