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本發明公開了一種基于動載應力場確定鄰空巷道合理位置的方法，包括：（1）分析鄰空巷道所處地質環境，建立動靜載疊加作用下的數值分析模型；（2）基于動靜載作用下巷道圍巖響應的數值分析方法，以工程允許的極限位移為標準，反演特定靜載應力下動載應力的閾值；（3）改變靜載應力的大小，重復步驟（1）和步驟（2），擬合確定采空區側向支承應力對應的動載閾值分布函數；（4）用動載閾值與實測區域內動載應力的比值作為衡量巷道布置的標準，將巷道布置在比值大于1的區域，以保證巷道圍巖處于較小的動載應力環境內；本發明考慮了靜載和動載的疊加作用，能避免鄰空巷道承受較大的動載擾動作用，減少支護及維護費用。
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本發明屬于礦山機械設備技術領域，具體提供一種礦用切頂鉆機組合邁步裝置及其使用方法，采用兩根立柱支撐，兩根立柱之間通過橫向油缸和橫向套筒連接，兩根立柱互為支撐點，橫向油缸的自由伸縮帶動橫向套筒同步伸縮，兩立柱的伸長桿的循環伸縮，實現切頂鉆機的邁步式前移；鉆機導軌的前段連接在橫向油缸的缸體上，后段連接在橫向套筒上，通過改變鉆機導軌與橫向套筒之間的斜撐絲桿的長度來調整鉆機導軌的傾斜角度。本發明結構簡單、移動方便，適應性強且大大減輕了勞動強度，鉆機導軌可轉動角度大，方便鉆機快速準確就位，提高工作效率，既能滿足直線狀、鉆孔間距小以及各種復雜地質條件的切頂鉆孔施工，又能滿足皮帶內側狹小空間切頂孔的施工。
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本發明公開了一種地下水污染治理修復三維相似模擬實驗方法，包括如下步驟：(1)通過移動左右滲透墻板位置，確定污染區、凈化區、滲透反應區位置及大??；(2)調節底滑動格柵板、側滑動格柵板，確定污染源控制箱位置高低及容積大??；(3)在主架裝置前后面由下到上依次安裝鋼化玻璃板，并進行密封緊固，每安裝一組鋼化玻璃板，在污染區、凈化區、滲透反應區裝填一次地質相似體及滲透反應相似材料，直到滿足模擬高度；(4)裝填污染源相似體及連接外部注水軟管，實現污染區、凈化區與滲透反應區水流特征模擬；(5)根據時間相似要求，對污染區、凈化區各項指標進行觀測、記錄。本發明方法裝填合理，操作簡便，保證了地下水污染治理修復過程的再現。
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本發明涉及一種井下低生態損傷工作面開采參數優化方法，包括礦井地質采礦資料搜集、工作面開采參數初值選擇、實驗組設計與開展、各實驗組沉陷預計與損傷等級評定、最優實驗組遴選和工作面優化參數選擇等六個步驟。本發明采用目前已成熟應用的概率積分法進行沉陷預測及工作面參數的優化選擇，有效的降低了沉陷預計評估時數據計算作業的難度，提高了計算作業的規范性、數據統計計算的效率和沉陷預計的精度，同時為沉陷損傷等級評定分析提供了準確的參照依據，從而達到了提高采煤沉陷區沉陷預測作業的精度和預測、評估作業的便捷性，并可為低生態損傷工作面參數選擇提供決策支持。
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本發明為一種構造煤多尺度孔隙結構表征及分形維數計算方法，屬于瓦斯地質領域范疇，其特征是采用壓汞實驗、低溫N2吸附實驗和低溫CO2吸附實驗對構造煤中不同尺度的孔隙結構進行表征；提出了基于孔隙結構全孔徑段多尺度聯合表征的分形維數計算方法，目的是為描述構造煤全孔徑段孔隙分形結構特征，該方法通過對不同階段分形維數的加權平均計算，實現了不同方法測試結果的歸一化，使基于不同測試方法的不同尺度孔隙分形維數按照一定的規律統一起來，為研究構造煤孔隙結構特征和瓦斯擴散規律奠定基礎。
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一種土石壩下長壁條帶式協調跳采保護方法，其結合采區地質采礦條件和土石壩的位置，通過合理確定開采工作面位置、開采寬度和開采順序，使土石壩承受較小的拉伸變形，以避免出現裂縫，確保土石壩體的安全使用和采煤的安全正常進行，即：在確保土石壩體安全的基礎上，實現土石壩體下的安全采煤，最大限度地解放“三下”壓煤，提高煤炭資源采出率，延長礦井服務年限，而且可豐富積累土石壩體下采煤經驗，為類似條件下采煤提供參考，可取得巨大的經濟效益和社會效益。
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本發明公開了一種綜放工作面三維群組協同放煤模擬裝置及實驗方法，本發明構建了能夠模擬綜放工作面不同工藝放煤的群組協同放煤裝置，通過液壓系統控制液壓支架插板的伸縮從而實現任意多個放煤口的打開閉合，通過螺旋桿的轉動實現液壓支架的移架，放煤步距隔板和泡沫支撐體可以防止頂煤冒落，放煤步距隔板上一個刻度可以代表一個放煤步距，四周有機玻璃板的設置，可記錄分析放煤過程中的煤矸運動規律。本裝置為研究群組協同放煤方法在不同地質條件下的放煤工藝參數提供了實驗室模擬條件，本發明可實現多放煤口共同作業，提高放煤效率，可以使煤矸分界面形成一條近似傾斜的直線，減少矸石層混入煤層中，提高頂煤回收率和含矸率。
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本發明公開了一種深孔氣相壓裂管多級連接裝置，其包括2根及其以上多根氣相壓裂管、連接緩沖器、封孔裝置、推桿和固定裝置，連接緩沖器將多根壓裂管連接在一起，封孔裝置為1-3段，最前端的壓裂管與所述的封孔裝置的末端連接，所述的封孔裝置的前端與推桿連接，所述的推桿與所述的固定裝置連接，所述的封孔裝置內部設置有壓力測定儀器。本發明能夠對不同的壓裂管型號在不同的地質條件下的煤層巖層進行壓裂，適用性強，而且可以對鉆孔內的壓力進行監測。
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煤礦掘進工作面常因地質條件變化、支護措施不到位、管理不善等原因引發冒頂事故。對于大范圍的冒頂事故，往往不能得到很好的處理。通常采取的辦法是在冒頂區清理出作業通道，人員深入到冒頂區域頂部安裝錨桿、錨索并架設木垛構頂。這種做法人員勞動量大、施工難度大、安全性差、清矸量大且存在冒頂區瓦斯積聚的隱患。故本發明提出了一種掘進工作面高冒區注漿處理方法。該方法包括構筑堵墻，分區注漿，架棚清矸三個工藝流程。該方法不需工人深入冒頂區作業，清矸量少且消除了冒落空腔，排除了瓦斯積聚的風險。對冒頂區矸石加固效果好，漿液擴散更加均勻。材料消耗量少，成本低。
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本發明公開了一種煤層氣井多煤層聯合排采技術的評價方法，屬于煤層氣開發技術領域。根據煤層氣地質勘探資料及歷史數據，對于多煤層地區其多個煤層間儲層參數進行比較分析進行合層排采適應性評價。這種評價體系下包括各儲層參數單因素分析，各參數權重賦值及其最終多參數綜合評價，最終達到判定目標煤層是否適宜合層排采的目的。
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本發明公開了一種用于軟煤層旋切降阻護孔鉆進方法及鉆桿，用于軟煤層旋切降阻護孔鉆進方法，應用旋切降阻護孔鉆桿旋轉切除鉆孔膨脹變形的煤體，同時，根據鉆孔收縮比dc確定旋切降阻護孔鉆桿的旋切深度、鉆進速度和供風風量，用于軟煤層旋切降阻護孔鉆桿，包括旋切護孔葉片、支撐葉片、中心鉆桿體。本發明針對軟煤巖鉆進困難的技術難題，結合大量工程實踐，依據巖石力學相關理論，考慮煤層地質條件，發明了用于軟煤層旋切降阻護孔鉆進方法及鉆桿，鉆進過程中，依靠旋切護孔葉片及時將鉆孔孔壁膨脹變形煤體切落，降低了鉆桿的旋轉和推進阻力。本發明設計新穎，建立了旋切降阻、護孔一體化鉆進工藝體系，可有效改善軟弱煤巖地層的鉆進效果。
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本發明公開了一種沿空留巷切頂方法，包括以下步驟：S1、依據礦井地質資料計算巷道直接頂以及基本頂厚度，設計鉆孔軌跡并利用定向鉆孔機按照鉆孔軌跡進定向鉆孔操作；S2、鉆孔打通后在鉆孔的一端利用連接件將鋸線的一端與鉆桿端頭連接，拔出鉆桿時鉆桿帶動鋸線穿過鉆孔，完成鋸線布設；S3、將線鋸機裝配完成，并將鋸線安裝在線鋸機上，線鋸機帶動鋸線對直接頂、基本頂進行切割操作，當鋸線穿透直接頂、基本頂后即完成沿空留巷切頂。本發明采用線鋸機進行靜力切割操作，其可以最大程度上保存已有結構的穩定性和安全性，并且其動力強勁，提高了切割能力和切割效率的同時降低了工作人員的勞動強度，給工作人員的施工操作帶來了便利。
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本發明公開了一種高應力條件下采空區煤自燃三帶劃分方法，包括采集基本信息，校核評估及實驗評估等三個步驟。本發明一方面可有效實現滿足不同地質條件類型的采空區自燃劃分評估的靈活性和通用性；另一方面有效的實現對高應力環境下煤層采空區自燃狀態判斷評估作業的精度和效率，并可實現在實驗室條件下進行仿真驗證，從而有效降低了勞動強度和工作成本。
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本發明公開了一種基于馬氏距離IDTW的巖層分類方法，步驟是：S1、獲取巖層數據，并將第一次獲取的巖層數據作為訓練樣本數據；S2、通過聚類確定訓練樣本類別；S3、繼續提取最新巖層數據，并將之作為待分類的測試樣本數據；S4、使用基于馬氏距離IDTW方法，計算出待分類的測試樣本數據與已確定類別的訓練樣本數據之間的距離；S5、計算待分類的測試樣本和每個訓練樣本的距離，分類；S6、完成。本發明首先獲取巖層訓練數據及測試數據，然后采用基于馬氏距離IDTW距離對巖層數據樣本進行相似性度量，排除樣本屬性之間的相關性以及時間序列數據偏移的影響，最后結合最近鄰(1?NN)分類算法對巖層數據進行分類，實現對地下的地質結構及成分的空間分布的判定。
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本發明公開了一種采動區地表沉陷單樁靜載荷模型試驗裝置及試驗方法，它包括一個周面至少前面是透明的模型槽，槽底作為承壓板，在槽底上設有漏砂孔，槽底下面放置有擋孔板用于擋住漏砂孔，擋孔板用支撐柱進行支撐；模型槽中從底向上依次鋪有砂土層、聚乙烯薄膜和黏土層，黏土層中預埋有模型樁，模型樁底部和周圍預埋有土壓力盒，的樁體上設有應變片，模頂設有加載裝置，土壓力盒和應變片連接在模型槽以外的數據采集儀上；在模型樁和黏土層的頂部分別設有百分表。本發明試驗方法可以比較精確地模擬多種采動區地表土體移動變形規律，可以模擬多種地質條件下的采動區地表變形過程，以及不同曲率變化過程。
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本發明公開了一種煤層氣分支井排采控制模擬裝置，包括主管路和至少兩個分支管路，主管路的前端連接用于模擬排采控制的抽氣裝置，主管路的后端連通連接所有分支管路的前端，所有分支管路的后端連通后連接水壓輸入裝置和/或氣壓輸入裝置，主管路和分支管路結構相同均為煤儲層模擬管路，煤儲層模擬管路上從前至后依次設有流量計、煤粉過濾裝置和煤樣容器。本發明是針對多分支水平井排采時壓力傳遞變化復雜，產水量、產氣量忽大忽小，排采難以控制的前提，研制出一種煤層氣分支井排采控制模擬裝置，模擬不同煤體結構、不同水文地質條件、不同滲透性、不同儲層壓力情況，以便查明不同情況下排采時壓力傳遞半徑、產水量、產氣量、煤粉等的變化。
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一種開放系統下水流對溶巖溶蝕的分析設備及分析方法，屬于溶巖溶蝕研究領域，所述水流對溶巖溶蝕的分析設備包括溶液混合供給裝置，其后依次連接并連通有溶液混合供給裝置、主體裝置和集水收集裝置，所述主體裝置包括透明容器，透明容器內密封設置有呈傾斜狀設置巖樣，巖樣表面覆蓋一條濕紙條，巖樣高端上部設置有進水口，巖樣低端下部設置有出水口，底部密封設置有設置有角度調節器，溶液混合供給裝置通過蠕動泵向主體裝置供給溶液，通過利用本發明能夠對比測定前后巖樣的巖石變化，進行分析研究，為地質考察、海洋乃至其他星球溶巖的考察提供數據支持。
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本發明屬于井下煤巷研究領域，尤其是一種適用于堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其包括四個步驟：第一步現場原位地質力學測試，獲得煤及頂板巖層的物理屬性、力學屬性；第二步，基于煤巖體相似材料配比試驗結果，建立含煤層巷道的大尺度平面應力物理相似模型；第三步，配置物理模型中工作面開采過程中特征物理指標的監測系統；第四步，監測數據的統計分析，預測采動頂板破斷結構特征、靜載特征、動載特征。本發明方法經濟成本低、勞動強度小、可重復性強、可直接觀測；減少原位監測所需的設備費、人工費，縮短預測周期；一個物理模型中實現工作面開挖對巷道影響的多物理指標監測，在本技術領域內具有廣泛的實用性。
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本發明公開了一種基于微震監測的巖爆多指標預測方法。首先，通過安裝微震監測系統來獲取微震監測數據，并建立微震事件數據庫。然后，通過分析微震事件在空間上的分布特征以及和地質構造之間的關聯，確定巖爆高危區域。接著基于微震數據庫，統計計算4個巖爆預測指標，分別為平均微震事件數N，平均能量釋放量E，地震參數b的下降量Δb，以及最大地震震級Mm。最后，通過分析4個巖爆預測指標隨時間變化趨勢和巖爆之間的關聯關系，確定合理報警閾值，如超過報警閾值，就存在發生巖爆危險。附圖顯示了4個巖爆預測指標中最大地震震級Mm的變化曲線和報警閾值的選取。
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本發明公開了一種無鉻磺甲基丹寧生產工藝,生產原料在固態下由下列重量配比組份構成:橡椀栲膠65-69、焦亞硫酸鈉25-29、燒堿25-29、高錳酸鉀7-10、焦磷酸鈉6-8;首先將焦亞硫酸鈉及燒堿加入到反應釜內用水進行稀釋,進行加熱升溫至90℃左右,保持溫度并攪拌保持8個小時;然后加入橡椀栲膠、高錳酸鉀、焦磷酸鈉并繼續加熱升溫至130℃左右,保持溫度并攪拌保持4個小時;降溫后,通過干燥塔高壓噴射,瞬間干燥制成粉狀產品,在油田鉆探及產品的使用過程中,不會對鉆孔周圍的地質及水源造成污染,有利于環境保護。
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本發明公開了一種納米尺度氣體流動規律實驗系統，包括置于恒溫箱內的夾持器、壓力控制系統、抽真空系統、壓力壓差測量系統、穩壓系統、流量測量系統和數據采集控制系統；壓力控制系統包括進、出口壓力控制單元；抽真空系統包括真空泵和抽真空管路；壓力壓差測量系統包括精密壓力傳感器和壓差傳感器；流量測量系統包括并聯連接的第一、第二和第三支路；穩壓系統包括壓力緩沖罐和穩壓容器，數據采集控制系統包括計算機和信號線路；本發明還公開了使用上述系統進行實驗的方法。本發明的系統及方法切換實驗類型和實驗條件非常方便，滿足從多個角度研究納米尺度氣體流動規律的需要，模擬各種頁巖氣礦藏的地質現場條件，為頁巖氣的開采提供理論指導。
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本發明屬于水文地質、地球科學、環境科學與工程研究技術領域，提供了一種在室溫條件下，模擬地下水中高水壓作用下溶質遷移轉化的一維模擬裝置，安全性高。所述地下水中高水壓作用下溶質遷移轉化的一維模擬裝置，包括依次串聯連接的水箱、增壓泵、單向閥、安全閥、具有特殊法蘭結構的含水層介質柱、針形閥以及取樣裝置，增壓泵和含水層介質柱采用高壓橡膠軟管連接，含水層介質柱、法蘭、法蘭進（出）樣支管均為耐高壓防腐不銹鋼材料。使用本裝置具有如下效果：實驗裝置設計簡單、易操作和方便維護，水壓控制精確、方便調節，裝置能模擬的最大水壓為10MPa，適用于pH6.5~9的實驗環境，可有效模擬深層地下水的高水壓環境，并可長期穩定操作，滿足室內模擬研究的需要。
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本發明公開了一種平面變角可加載相似模擬實驗裝置，包括變角裝置、加載裝置、上固定裝置及下固定裝置，其特征在于：所述變角裝置包括微調變角裝置與緊固變角裝置，且與上固定裝置、下固定裝置相連，所述的加載裝置包括加載千斤頂、上承壓板上墊、上承壓板下墊、下承壓板及力傳感器，并通過上緊固螺栓與上固定裝置頂端相接，力傳感器通過線路與計算機數據采集系統相接，所述的上固定裝置包括左安裝架及右安裝架及底安裝架，且三架通過焊接成為一體，所述的下固定裝置為實驗裝置底支承架。本發明還公開了應用上述裝置進行平面變角可加載相似模擬實驗的方法。本發明裝置具有設計合理、角度可調、便于加載、方法操作簡便及易于實現等優點，能夠精確模擬巖土、地質、礦山等工程環境的傾角及承壓載荷的變化，滿足相似模擬實驗的需要。
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本發明屬于瓦斯檢測領域，涉及一種煤層測量瓦斯壓力的方法，具體是指一種煤層低瓦斯壓力精準測量的方法。步驟S101，合理布置壓力測壓孔與檢測孔；步驟S102，設計并鉆取檢測孔，封閉圍巖裂隙，消除圍巖水影響；步驟S103，對比檢測孔與測壓孔測量得到的瓦斯壓力，驗證常規鉆孔測壓數據有效性，并根據需要補充壓力測試點；步驟S104，以壓力測試點為控制，以瓦斯地質規律為指導，繪制煤層瓦斯壓力分布等值線圖，評價煤層瓦斯壓力分布特征。該方法可以有效消除圍巖高滲透裂縫及地層水影響，在較低瓦斯壓力區域獲取準確測試數值，在三軟煤層發育區域識別非煤與瓦斯突出帶的應用中效果明顯。
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本發明公開了一種隔熱保溫效果好的合金樹脂陽光房，包括組裝為一體結構的房頂和房體，所述房體連接有連接管，所述房體下方位于地質層內設有儲液空間，所述儲液空間內裝滿水，所述房體的內部設有兩個連接管，每個所述連接管的兩端分別與房體和儲液空間連通，所述房頂上設有光能采集裝置，所述連接管連接有隔熱保溫裝置。優點在于：通過多個夾層玻璃和支撐框架組成房體的墻面結構，實現透明，達到享受陽光，親近自然的目的，夾層玻璃的內部設置為中空結構，使得可以通過連接管和水泵將房體下方儲液空間內的水抽入夾層玻璃中，使得通過水提高陽光房的隔熱保溫效果。
本發明涉及一種充填材料力學實驗標準試件制備裝置及利用該裝置制備標準試件的方法。該裝置包括壓實筒、傳力桿和活塞，壓實筒包括筒本體、外圍部和底座，筒本體由兩個第一半殼組成，外圍部通過包圍筒本體從而將兩個第一半殼連接為一個整體；制備方法包括：根據相似充填材料膠結料含量曲線配制相似充填材料；利用所述制備裝置在MTS模擬的特定地質條件壓力下流變24小時，并將相似充填材料壓縮成與標準試件直徑一致的圓柱體，利用機械切割形成標準試件。本發明中的制備裝置具有結構簡單，可承受更大的拉壓力、取出試件時不破壞試件完整性等優點，通過本發明中的制備方法可以獲得與現場充填材料力學性能接近的充填材料標準試件。
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本發明屬于地質滲透研究領域，涉及一種滲透系數的測量裝置及其使用方法。一種已成型試件滲透系數的測量裝置，包括滲透儀、儲水罐、壓力變速器、信號采集儀、計算機、高壓氣罐;所述滲透儀，包括試件盛裝筒，底座套筒與壓緊裝置。本發明提供了一種已成型試件滲透系數的測量裝置及其使用方法，其中包括一種可在實驗室內測定已成型試件滲透系數的滲透儀，滲透儀使用過程中可防止側壁滲漏、側表面的溢流的發生，使得本發明具有縮短試驗周期，提高試驗效率，密封性好，易于操作、試驗數據準確的優點。
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本發明公開了一種用于煤層氣低產井區的增產方法，包括以下步驟：選擇擬實施增產技術的低產井區；在低產井區直井或叢式井之間依據地質因素、工程因素和排采因素確定水平井井位；在地層內造斜，將水平段設計在煤層或煤層圍巖內；采用分段多簇射孔壓裂技術對水平段進行分段壓裂改造，形成多級多類裂縫體系；進行壓裂施工，將水平井周邊的煤層氣井井下管柱提出，將排采井口換成壓裂井口，并將井口關閉；壓裂施工期間，泵注支撐劑和低傷害壓裂液；壓裂后將水平井周邊的煤層氣井沖砂下泵、繼續排采，水平井也一并排采。本發明利用水平井對低產煤層氣井群進行區域性的一體化二次增產改造，具有改造周期短、見效快、投入低等優點。
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一種采動誘導采空區側向硬頂結構失穩產生的動載預測方法，包括：(1)分析已采長壁工作面的工程地質環境，獲得已穩定采空區側向端部硬頂的結構特征，建立采空區側向端部硬頂結構的力學解析模型，獲得其失穩的力學判據；(2)隨著相鄰下區段工作面的回采，揭示采空區側向端部硬頂結構的附加支承應力演化規律，確定結構力學失穩的極限附加支承應力，計算結構積累的彈性變形能；(3)建立等效動力偶力學分析模型，計算結構失穩時的動載強度，獲得影響該動載強度的主要影響因素和影響規律。本發明提供了一種求解已穩定采空區側向端部硬頂結構失穩產生動載強度的方法，為該區域內開挖空間的穩定性控制提供了理論依據。
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