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龙图腾网获悉新汶矿业集团有限责任公司;山东科技大学申请的专利一种承压水上裂隙演化渗流耦合模型实验装置与实验方法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：CN120291927B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03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：202510274002.8，技术领域涉及：E21F17/18；该发明授权一种承压水上裂隙演化渗流耦合模型实验装置与实验方法是由苏占林;赵金海;孙建西;陈军涛;付应凯;张培森;王波;张士川;张峰;高卫富;刘成;王传清;程培毅;马涛设计研发完成，并于2025-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种承压水上裂隙演化渗流耦合模型实验装置与实验方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种承压水上裂隙演化渗流耦合模型实验装置与实验方法，涉及岩土工程技术领域，实验装置包括光纤监测模块、电法监测模块和数据采集与处理模块，光纤监测模块包括光纤传感器和光纤解调仪，实现对矿井底板裂隙扩展和渗流路径的高精度动态监测，电法监测模块包括电极阵列和电阻测量仪，用于确定渗流水的路径及裂隙扩展的关联，数据采集与处理模块融合光纤监测数据和电法监测数据，生成矿井底板裂隙扩展和渗流水流的多维数据模型，根据聚类分析得到的不同渗流运移模式，制定相应的煤矿水害防治策略和监测方案。对于具有高风险渗流模式的区域，加强监测频率和采取针对性的防治措施，能够保障煤矿安全生产。

本发明授权一种承压水上裂隙演化渗流耦合模型实验装置与实验方法在权利要求书中公布了：1.一种承压水上裂隙演化渗流耦合实验方法，利用一种承压水上裂隙演化渗流耦合模型实验装置，其特征在于，该装置包括光纤监测模块、电法监测模块和数据采集与处理模块，光纤监测模块包括光纤传感器和光纤解调仪，光纤传感器沿矿井底板的裂隙和渗流区域布置，通过光缆连接光纤传感器和光纤解调仪，光纤监测模块对矿井底板裂隙扩展和渗流路径的高精度动态监测；电法监测模块包括电极阵列和电阻测量仪，电极阵列由多个电极排列组成，电极安装在矿井底板中，电法监测模块实时采集岩体电阻率的数据，通过数据反演计算生成电阻率分布图，确定渗流水的路径及其与裂隙扩展的关联；数据采集与处理模块融合光纤监测数据和电法监测数据，生成矿井底板裂隙扩展和渗流水流的多维数据模型；所述光纤传感器在裂隙集中的区域采用线性布置或网状覆盖；在裂隙稀疏的区域，光纤传感器布置于渗流集中的路径位置；光纤传感器覆盖断层、采空区和岩性突变区域；所述电极通过钻孔布置在矿井底板，沿直线或网格状布置，增加电极的设置密度提升监测的分辨率；电法监测模块得到的电阻率参数判断岩体中水分的分布，其中电阻率越低岩体含水量越高； 该方法包括： 矿井底板裂隙扩展和渗流水流的多维数据模型中，通过数据采集函数collect_data读取并存储数据；利用check_data_integrity函数检查数据的完整性；利用standardize_data函数对所有数值型数据进行标准化处理；利用correlation_analysis函数计算各监测数据与渗流运移的相关性系数，结合相关性系数确定直接反应渗流的动态和底层特性的特征参数，选用特征参数进行聚类分析； 所述聚类分析中，通过calculate_sse函数在不同的K值下运行K-means聚类算法，计算每个K值对应的SSE，SSE表示数据点到其所属聚类中心的误差平方和，再利用plot_sse函数绘制SSE随K值变化的曲线，曲线的拐点对应的K值为聚类数；所述聚类数确定为K后，使用kmeans_clustering函数，输入选定的特征数据和确定的聚类数K，运行K-means聚类算法，该函数将数据点划分为K个聚类簇，使每个数据点到其所属聚类中心的距离之和最小，聚类过程通过迭代更新聚类中心，直至达到收敛条件； 编写cluster_statistics函数，对每个聚类簇中的数据进行统计分析，计算各特征的均值、中位数、标准差，通过比较不同聚类簇之间统计量的差异，观察各个特征在不同簇中表现的不同，确定渗流运移模式； 利用cross_analysis函数将聚类结果与未用于聚类的其他监测数据进行关联分析，通过交叉分析，确定不同渗流运移模式下的特性。

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