CN114708393B 全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化系统及方法 （中国矿业大学）

WO2022007753A1,2022.01.13全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同本发明涉及一种全时空采掘过程的矿山应2根据全矿井地质勘探钻孔详细资料获取矿井的全地质根据全矿井已完成的全部回采区段和关键巷道的布置情况二次开发软件CASS10.1获得所有回采区段和FLAC3D软件或3DEC软件运算地质模型完成形变直至初始应力根据历史资料明确全矿井已完成的回采区段和关键巷道的施工接替软件或3DEC软件对步骤1中所建立的等比例三维地质模型依次模拟执行全矿井所有回采区算结果包含矿井历史应力演化数据及矿井当将全矿井的历史资料与矿井模型中的关键点的数据进行步骤1中得到的等比例三维的地质模型中一系列关键地点的模拟数据，对标实际数据去修比例三维地质模型完善为能够反映矿山运行历史自然规律和经验知识的矿山历史同化模在步骤2中所建立的矿山历史同化模型的基础上，对物理实体的现实地应力环境状态32.根据权利要求1所述面向全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法，其特征数字模型单元：首先运用软件建模技术根据矿企建井资料搭建等比例三维地质模型，孪生技术通过实测的矿山物理实体状态参数映射到历史同化模型中得到可信数字孪生模3.根据权利要求1所述面向全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法，其特征4.根据权利要求1所述面向全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法，其特征5.根据权利要求1所述面向全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法，其特征6.根据权利要求1所述面向全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法，其特征4实测地点的模拟数据与当前实测数据，定义偏差系数当偏差系7.根据权利要求5所述面向全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法，其特征不断修正主要包括两个过程：第一个过程是建5[0004]虽然地应力是导致动力灾害的最主要因素之一，但是传统的地应力测试方法(如[0005]当前计算机模拟技术与大数据处理技术的发展为突出矿井动力灾害防治提供了6数字孪生技术通过实测的矿山物理实体状态参数映射到历史同化模型中得到可信数字孪CAD的二次开发软件CASS10.1获得所有回采区段和关键巷道的件建立包含复杂地形条件下所有回采区段和关键巷道的矿井等比例三维地质数值计算模采用FLAC3D软件或3DEC软件运算地质模型完成形变直至[0017]根据历史资料明确全矿井已完成的回采区段和关键巷道的施工接替顺序，利用FLAC3D软件或3DEC软件对步骤1中所建立的等比例三维地质模型依次模拟执行全矿井所有最终计算结果包含矿井历史应力演化数据及矿井当前应力分到最终矿井地应力场反演计算结果；通过计算结果来调整赋值后的地质模型中的赋值参1中的等比例三维地质模型完善为能够反映矿山运行历史自然规律和经验知识的矿山历史7[0019]步骤3，建立高度逼真地模拟开采实况下巷道周围煤岩体变化的可信数字孪生模[0020]在步骤2中所建立的矿山历史同化模型的基础上，对物理实体的现实地应力环境交互界面持续跟踪输入物理实体的实时数据，尤其是地应力和岩表位移量的变化状态值，[0022]所述步骤1中，全矿井是指由多个在采动过程中相互影响的回采区段组成的一个列实测地点的模拟数据与当前实测数据，定义偏差系数当偏差8[0030]图2为本发明全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化方法实施例中的数字建数字孪生技术通过实测的矿山物理实体状态参数映射到历史同化模型中得到可信数字孪9CAD的二次开发软件CASS10.1获得所有回采区段和关键巷道的件建立包含复杂地形条件下所有回采区段和关键巷道的矿井等比例三维地质数值计算模采用FLAC3D软件或3DEC软件运算地质模型完成形变直至[0045]根据历史资料明确全矿井已完成的回采区段和关键巷道的施工接替顺序，利用FLAC3D软件或3DEC软件对步骤1中所建立的等比例三维地质模型依次模拟执行全矿井所有最终计算结果包含矿井历史应力演化数据及矿井当前应力分到最终矿井地应力场反演计算结果；通过计算结果来调整赋值后的地质模型中的赋值参1中的等比例三维地质模型完善为能够反映矿山运行历史自然规律和经验知识的矿山历史[0047]步骤3，建立高度逼真地模拟开采实况下巷道周围煤岩体变化的可信数字孪生模[0048]在步骤2中所建立的矿山历史同化模型的基础上，对物理实体的现实地应力环境交互界面持续跟踪输入物理实体的实时数据，尤其是地应力和岩表位移量的变化状态值，点的三