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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种岩层结构载荷传递作用下采动应力计算方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120162981B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510629036.4，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种岩层结构载荷传递作用下采动应力计算方法及系统是由汪锋;鲁浪;陈绍杰;尹大伟;韩承豪;陈泽涛设计研发完成，并于2025-05-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种岩层结构载荷传递作用下采动应力计算方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于采动应力计算技术领域，公开了一种岩层结构载荷传递作用下采动应力计算方法及系统。该方法通过工作面附近钻孔确定工作面上覆各岩层基本力学参数，根据松散层形成条件判定上覆岩层中是否形成松散层拱。根据关键层理论，基于刚度和强度准则，判断工作面上覆岩层中关键层厚度及位置等基本信息，同时基于岩层破断线以及原岩应力线得到上覆岩层承载结构特征及对应尺寸，建立岩层结构载荷传递作用下采动应力力学模型，分析工作面开采时煤岩层采动应力组成部分，得到煤岩层采动应力解析表达式。本发明根据上覆岩层结构特征计算煤岩层采动应力，明确了工作面前方煤体应力分布，对于煤矿安全生产有指导意义。

本发明授权一种岩层结构载荷传递作用下采动应力计算方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种岩层结构载荷传递作用下采动应力计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： Step1，基于工作面附近钻孔得到工作面上覆岩层基本力学参数； Step2，基于松散层拱形成条件，根据松散层拱矢跨比及松散层拱跨度与工作面采宽的关系，判定工作面上方是否形成松散层拱； Step3，根据关键层理论，基于刚度和强度准则，通过关键层判别软件，得到工作面上覆岩层中关键层位置及厚度基本信息； Step4，根据岩层破断线、原岩应力线以及各岩层顶界面和底界面所有直线得到上覆岩层承载结构特征和尺寸； Step5，建立岩层结构载荷传递作用下采动应力力学模型，分析工作面开采时煤岩层采动应力组成部分，得到煤岩层采动应力解析表达式； 在步骤Step5中，得到煤岩层采动应力解析表达式，包括： 以采空区中轴线与煤层顶界面交点为原点建立直角坐标系，煤层顶界面为x轴，采空区中轴线为y轴；建立岩层结构载荷传递作用下采动应力计算模型；得到Q1x,Q2x,Q3x,Q4x分别为松散层拱拱基FG段、主关键层IJ段、亚关键层PQ段、煤层UV段采动应力表示： 式中，L为松散层跨度，M为松散层底界面与岩层破断线的交点到峰值应力位置距离，δ为松散层拱拱厚，α为岩层破断角，a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,a3,b3,c3,d3,a4,b4,c4,d4均为待定系数，h1,h2,h3,h4,h5分别为松散层与主关键层之间软岩厚度、主关键层厚度、主关键层与亚关键层之间软岩厚度、亚关键层厚度、亚关键层与煤层之间软岩厚度，Q11x,Q12x,Q21x,Q22x,Q31x,Q32x,Q41x,Q42x分别为示松散层拱拱基FW段采动应力、松散层拱拱基WG段采动应力、主关键层IX段采动应力、主关键层XJ段采动应力、亚关键层PY段采动应力、亚关键层YQ段采动应力、煤层UZ段采动应力、煤层ZV段采动应力，其中W,X,Y,Z分别为松散层拱拱基所在直线、主关键层顶界面所在直线、亚关键层顶界面所在直线、煤层顶界面所在直线与峰值应力线的交点，x为该位置到岩层破断线的距离，e为数学常数，即自然对数函数的底数，q1,q2,q3,q4为分别为松散层拱拱基、主关键层、亚关键层、煤层原岩应力； 所述建立岩层结构载荷传递作用下采动应力计算模型，包括：根据松散层拱轴线方程得到松散层拱内包络线y与x的关系为： 式中，yx为松散层内包络线纵坐标与横坐标之间的函数关系表达式，λ为侧压系数，h0为松散层拱拱高； 松散层拱拱基处采动应力由松散层拱上覆松散层和松散层拱自重传递而来，松散层拱基FG段受到的传递应力为松散层和松散层拱自重的一半，即松散层QAEGB自重与松散层拱内岩层QDEF自重之差，得到公式3； 式中，K1为松散层载荷传递系数，H0为松散层拱上覆松散层厚度，γ1为松散层容重；H表示松散层厚度、松散层拱到主关键层距离、主关键层厚度、主关键层到亚关键层距离、亚关键层厚度、亚关键层到煤壁距离的总高度； 所述建立岩层结构载荷传递作用下采动应力计算模型还包括： 松散层拱载荷传递作用下主关键层采动应力由上覆岩层传递应力R2x、松散层拱传递应力S2x、上覆岩层自重应力T2x三部分组成；上覆岩层传递应力R2x为松散层内拱QAEG与QEHIF部分自重和的一半，松散层拱传递应力S2x为松散层拱FG段应力，上覆岩层自重应力T2x为QFGJI部分自重，得到公式4： 式中，K2为松散层拱-主关键层载荷传递系数；γ2为主关键层及其与松散层之间软岩的平均容重； 根据主关键层IJ段采动应力等量关系式，得到公式5； 松散层拱FG段及主关键层IJ段采动应力分布边界条件及连续性条件从左往右依次列出，得到公式6： 联立公式2-公式6解得公式1中待定系数a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2，得到松散层拱拱基FG段、主关键层IJ段采动应力解析表达式。

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