(19)中华 人民共和国 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 202111273973.9 (22)申请日 2021.10.2 9 (71)申请人 重庆工程职业 技术学院 地址 402260 重庆市江津区圣泉街道南北 大道南段1 111号 (72)发明人 张永琴　蒙莎　袁小莉　 (74)专利代理 机构 重庆信必达知识产权代理有 限公司 5 0286 代理人 刘竹 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/06(2006.01) G01N 33/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种开采深厚比的变化对边坡稳定性影响 的检测系统 (57)摘要 本发明属于边坡 稳定性检测技术领域， 公开 了一种开采深厚比的变化对边坡稳定性影响的 检测系统， 包括有位移检测模块、 环境参数检测 模块、 开采数据采集模块、 数据处理模块和中央 控制模块； 位移 检测模块、 环境参数检测模块、 开 采数据采集模块分别与数据处理模块连接， 中央 控制模块与数据处理模块连接。 本发 明运用离散 元数值模拟计算模型对进行地下开挖后坡体形 变呈现凹形的模 型进行分析， 能够准确的得到在 不同深厚比情况下进行开挖后对坡体的应力应 变变化规律， 以及坡体及上覆岩层的变形破坏规 律； 通过理论计算得到不同深厚比情况下地下开 采后的坡体稳定性系数， 对坡体的稳定性进行分 析与评价， 有效提高检测的准确度， 减少误判和 错判。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114047058 A 2022.02.15 CN 114047058 A 1.一种开采深厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述开采深厚 比的变化对边坡稳定性影响的检测系统包括有位移检测模块、 环境参数检测模块、 开采数 据采集模块、 数据处 理模块和中央控制模块； 所述位移检测模块、 环境参数检测模块、 开采数据采集模块分别与数据处理模块连接， 所述中央控制模块与数据处 理模块连接； 所述位移检测模块用于通过若干均匀分布的位移检测器对不同检测点的位移数据进 行检测采集； 所述环境参数检测模块用于通过多个不同功能的环境检测传感器多所处位置的环境 参数进行采集； 所述开采数据采集模块用于对服务器中上传的开采数据和开采位置的边坡形态数据 进行采集； 所述数据处理模块用于对采集的不同类型的数据进行处理分析， 并绘制边坡数据变化 与开采深厚比对应的变化曲线图。 2.如权利要求1所述的开采深 厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述开采深厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统还包括有无线通讯模块， 所述无线通 讯模块包括zigbe e信号传输单 元和远程信号传输单 元； 所述zigbee信号传输单元用于对位移检测模块、 环境参数检测模块中的若干检测器件 的采集参数进行传输收集； 所述远程信号传输单 元用于与远程 监控中心进行 数据交互。 3.如权利要求1所述的开采深 厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述开采深厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统还包括有太阳能供电模块， 所述太阳 能供电模块用于通过太阳能光伏板进行光电转换， 并为整体系统提供电能。 4.如权利要求1所述的开采深 厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述位移检测模块对不同检测点的位移数据进行检测采集中， 采用的具体方法包括： 将若干位移检测器在边坡位置进行均匀设置， 并与数据处 理模块进行信号连接； 对不同位置的位移检测器进行编号， 并对各个编号的具体坐标进行 标注； 将各个位移检测器采集的位移数据根据对应的编号进行分别储存， 并分别打包发送到 数据处理模块。 5.如权利要求1所述的开采深 厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述数据处 理模块对数据进行处 理分析采用的具体方法包括： 建立离散元数值模拟计算模型， 在模型 上施加实际测得的原岩初始地应力数据； 根据采动坡体的附加应力分析和地下矿层开采引起的山 区地表移动， 建立采动坡体附 加作用力的估算公式； 利用建立的坡体采动附加力的估算公式， 在原有的自然坡体稳定性预测公式的基础 上， 进一步建立采动坡体稳定性预测公式； 采用离散元数值模拟方法对不同深厚比情况下的稳定性进行数值模拟计算并进行曲 线图绘制。 6.如权利要求5所述的开采深 厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述采动坡体附加作用力的估算公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114047058 A 2其中， P为采动坡体附加作用力， H0为坡体下方矿层平均开采深度； M为开采深度； D为开 采宽度； α 为坡面平均倾角； F为与坡体岩土层性质相关的系数。 7.如权利要求5所述的开采深 厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统， 其特征在于， 所述采动坡体稳定性预测公式为： 其中， K′为采动坡体的稳定性系数， λ为坡体岩层的侧向压力系数， μ为岩土的泊松比， ε 为开采沉陷稳定后， 沿坡体倾向主断面上坡顶边缘附近的最大静态水平变形值， ε'为开采 过程中的动态水平拉伸变形值， ξ ＝h/H0,h为底谷起算的坡 体高度(m)， H0为坡顶下方矿层开 采深度， i和i'分别为开采沉陷稳定后和开采沉陷过程中坡体倾向主断面上顶部边缘附近 的最大静态和动态倾斜变形值， G为坡体的滑动体自重(KN)， C为滑面的内聚力； L为滑动面 长度； η为 沉陷扰动系数。 8.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品， 包括计算机可读程序， 供于电子 装置上执行时， 提供用户输入接口以应用如权利要求 1～7任意一项 所述的开采深厚比的变 化对边坡稳定性影响的检测系统。 9.一种计算机可读存储介质， 储存有指令， 当所述指令在计算机上运行时， 使得计算机 应用如权利要求1～7任意 一项所述的开采深厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统。 10.一种信息数据处理终端， 其特征在于， 所述信息数据处理终端用于实现如权利要求 1～7任意 一项所述的开采深厚比的变化对边坡稳定性影响的检测系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114047058 A 3