(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 202210478639.5 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 申请人 北京力岩科技有限公司 (72)发明人 王琦　孙喆　许硕　王鸣子　江贝　 王帅　徐传杰　 (74)专利代理 机构 北京中北知识产权代理有限 公司 11253 专利代理师 袁亚杰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 地下工程锚固支护体系耐久性设计方法 (57)摘要 本申请的目的是针对现有地下工程耐久性 问题， 涉及地下工程安全技术领域， 提供一种地 下工程锚固支护体系耐久性设计方法。 包括以下 步骤： 建立锚固支护构件长期力学性能预测模型 与吸能性能预测模型， 结合设计使用年限、 环境 参数和锚固支护范围内 围岩参数， 得到锚固支护 构件在长期支护作用下的力学性能预测参数与 吸能性能预测参数； 基于预测结果和围岩的岩体 参数， 进行力学与吸能预测模型下的锚固支护参 数设计， 并进行对比优选， 确定地下工程最优锚 固支护设计参数， 实现地下工程锚固支护体系耐 久性科学设计， 保证地下工程的安全稳定 。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 114896660 A 2022.08.12 CN 114896660 A 1.一种地下工程锚固支护体系耐久性设计方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取待规划的地下工程使用年限、 环境参数和锚固支护构件支护范围内围岩的岩体参 数； 将所述使用年限和环境参数输入至预先构建的长期力学性能预测模型与长期吸能性 能预测模型， 输出 所述锚固支护构件 对应的力学性能预测参数和吸能性能预测参数； 根据所述岩体参数、 所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数和吸能性能预测参 数， 确定所述锚固支护构件的锚固数目， 所述锚固支护构件的锚固数目用于锚固支护设计。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述岩体参数包括弹性应变能、 各岩层的 岩层容重、 各岩层的岩层厚度、 各岩层的岩层倾斜角中的一种或多种； 根据所述岩体参数、 所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数和吸能性能预测参数， 确定所述锚固支护构件 的锚固数目， 包括： 根据各岩层的岩层容重、 各岩层的岩层厚度、 各岩层的岩层倾斜角和所述锚固支护构 件对应的力学性能预测参数， 确定满足所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数要求的 第一锚固数目； 根据所述弹性应变能和所述锚固支护构件对应的吸能性 能预测参数， 确定满足所述锚 固支护构件 对应的吸能性能预测参数要求的第二锚固数目； 将所述第一锚固数目和所述第 二锚固数目中的最大锚固数目， 作为所述锚固支护构件 的锚固数目。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述力学性能预测参数为极限荷载， 所述 根据各岩层的岩层容重、 各岩层的岩层厚度、 各岩层的岩层倾斜角和所述锚固支护构件对 应的力学性能预测参数， 确定满足所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数要求的第一 锚固数目的公式为： 其中， 表示第一锚固数目， 表示强度支护系数， n表示岩层数目， 表示第i层岩 层的岩层容重， 表示第i层岩层的岩层厚度， 表示第i层岩层的倾斜角， 表示极限 荷载。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述吸能性能预测参数为最大吸收能量； 所述根据所述弹性应变能和所述锚固支护构件对应的吸能性能预测参数， 确定满足所述锚 固支护构件 对应的吸能性能预测参数要求的第二锚固数目的公式为： 其中， 表示第二锚固数目， 表示能量吸收系数， 表示弹性应变能， 表示 最大吸收能量。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述环境参数包括不同环境下温度、 湿度、权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114896660 A 2周期中的一种或多种， 所述方法还 包括： 获取所述锚固支护构件在不同温度、 不同湿度和不同周期等条件下对应的力学性能参 数和吸能性能参数； 对所述锚固支护构件在不同温度、 不同湿度和不同周期等条件下对应的力学性 能参数 和吸能性能参数分别进行拟合处理， 构建长期力学性能预测模型和长期吸能性能预测模 型。 6.一种地下工程锚固支护体系耐久性设计装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 第一获取模块， 用于获取待规划的地下工程的使用年 限、 环境参数和锚固支护构件支 护范围内围岩的岩体参数； 输出模块， 用于将所述使用年限和环境参数输入至预先构建的长期力学性能预测模型 和长期吸能性能预测模型， 输出所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数和吸能性能预 测参数； 确定模块， 用于根据所述岩体参数、 所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数和吸 能性能预测参数， 确定所述锚固支护构件的锚固数目， 所述锚固支护构件的锚固数目用于 锚固支护设计。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述岩体参数包括弹性应变能、 各岩层的 岩层容重、 各岩层的岩层厚度、 各岩层的岩层倾斜角中的一种或多种； 所述确定模块， 具体 用于： 根据各岩层的岩层容重、 各岩层的岩层厚度、 各岩层的岩层倾斜角和所述锚固支护构 件对应的力学性能预测参数， 确定满足所述锚固支护构件对应的力学性能预测参数要求的 第一锚固数目； 根据所述弹性应变能和所述锚固支护构件对应的吸能性 能预测参数， 确定满足所述锚 固支护构件 对应的吸能性能预测参数要求的第二锚固数目； 将所述第一锚固数目和所述第 二锚固数目中的最大锚固数目， 作为所述锚固支护构件 的锚固数目。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述地下工程环境参数包括温度、 湿度、 周 期的一种或多种， 所述装置还 包括： 第二获取模块， 用于获取所述锚固支护构件在不同温度、 不同湿度和不同周期等条件 下对应的力学性能参数和吸能性能参数； 构建模块， 用于对所述锚固支护构件在不同温度、 不同湿度和不同周期等条件下对应 的力学性能参数和吸能性能参数分别进行拟合处理， 构建长期力学性能预测模型和长期吸 能性能预测模型。 9.一种计算机设备， 包括存储器及处理器， 所述存储器上存储有可在处理器上运行的 计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项 所述方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至 5中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114896660 A 3