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龙图腾网获悉辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院申请的专利一种非均布载荷下端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价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：CN121009703B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13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：202511147310.0，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种非均布载荷下端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价方法是由姜聚宇;张玉龙;李广贺;王东;张岩;梁祖超;蔡明祥;马士博;高金龙;周玉祥设计研发完成，并于2025-08-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种非均布载荷下端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种非均布载荷下端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价方法，属于端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价技术领域；为解决常规煤柱稳定性评价方法未考虑爆破振动和上覆岩层耦合作用下，对支撑煤柱参数设计可能导致人员及端帮采煤机存在风险的技术问题，采用的技术方案为：采集端帮滞留煤及上覆各岩层岩样，测试滞留煤及上覆各岩层岩样的物理力学参数；基于支撑煤柱在非均布静载与爆破动载耦合作用下的动力响应与变形规律，建立基于突变理论的支撑煤柱动力失稳判据；基于动‑静载耦合作用下煤柱顶板最大弯矩与拉应力的关系模型，建立基于强度理论的顶板动力失稳判据；本发明用于露天煤矿端帮开采支撑煤柱的稳定性控制。

本发明授权一种非均布载荷下端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价方法在权利要求书中公布了：1.一种非均布载荷下端帮开采支撑煤柱动力稳定性评价方法，其特征在于：包括如下的评价步骤： 步骤1：采集端帮滞留煤及上覆各岩层岩样，测试滞留煤及上覆各岩层岩样的物理力学参数，并结合矿区相关生产资料，选取各岩层最终的物理力学参数； 步骤2：基于支撑煤柱在非均布静载与爆破动载耦合作用下的动力响应与变形规律，建立煤柱-覆岩系统总势能函数，并建立基于突变理论的支撑煤柱动力失稳判据，具体方法为： 基于优化萨道夫斯基公式，对爆破测振数据进行拟合，得到质点爆破振动速度，建立爆破动载下煤岩体动力响应模型，计算支撑煤柱微元体在不同爆心距、高程差、单响爆破装药量下的瞬时最大动力响应： 基于拟静力法将爆破振动作用下煤岩体产生的动力简化为等效静应力进行分析，则最大动力响应的计算公式为： ； 其中，k1，r3，r4为衰减系数；k为场地影响系数；d为水平爆心距；Q为炸药量，齐发爆破取总装药量，微差爆破或秒差爆破取最大一段装药量；r1、r2分别为不同影响因素下的衰减系数；z为测点与爆源之间的垂直距离； 等效静应力公式为： ； 其中，βe为动应力折减系数； 基于松散介质应力平衡理论，结合应力平衡微分方程推导计算煤柱单侧塑性屈服区宽度： 支撑煤柱一侧塑性屈服区宽度xp的计算公式为： ； 其中，h2为采硐高度； 基于支撑煤柱弹性核区和屈服区的本构关系特性，建立动-静载耦合作用下煤柱-覆岩系统总势能函数，得到基于突变理论的支撑煤柱动力失稳判据： 支撑煤柱突变失稳判据Δ的表达式为： ； 其中，e为自然常数；σzl为支撑煤柱极限抗压强度；σe为爆破振动产生的动应力；qx为非均布载荷下考虑有效区域理论的支撑煤柱承受上的覆岩层载荷； 由于支撑煤柱受到上覆岩层载荷与爆破动载的共同作用，判断： 当Δ0时，煤柱处于稳定状态； 当Δ=0时，煤柱处于临界失稳状态； 当Δ0时，煤柱处于失稳状态； 步骤3：根据结构力学单跨简支梁理论，建立动-静载耦合作用下煤柱顶板最大弯矩与拉应力的关系模型，并建立基于强度理论的顶板动力失效判据，具体方法为： 步骤3.1：将支撑煤柱临界失稳的煤柱尺寸作为初始煤柱尺寸，通过不断缩小该初始煤柱尺寸直到支撑煤柱临界失效状态，建立支撑煤柱失稳区段顶板范围的弯矩方程； 步骤3.2：基于支撑煤柱失稳区段顶板的弯矩方程，计算单跨简支梁的最大弯矩，进一步计算得到在动-静载耦合作用下的最大拉应力，然后基于极限强度理论，计算得到煤柱顶板在上覆岩层静载和爆破动载共同作用下的动力安全系数Fs'，作为煤柱顶板动力失效判据： 其中，最大弯矩Mmax的计算公式为： ； 其中，m2为单跨简支梁的起点，n2为单跨简支梁的终点，中间变量R的表达式为： ； 最大拉应力σtmax的表达式为： ； 则煤顶板动力失效判据Fs'的表达式为： ； 其中，Fs'为顶板煤柱失效判据，当Fs'1时处于有效状态，当Fs'=1时处于临界状态，当Fs'1时处于失效状态；σtl为煤柱顶板的抗拉强度；σtmax为单跨简支梁在动-静载耦合作用下的最大拉应力； 步骤4：基于建立的支撑煤柱动力失稳判据和顶板动力失效判据，建立不同煤柱宽度条件下煤柱失稳区段长度与顶板极限垮落距的关系模型，基于关系模型评价支撑煤柱动力稳定性。

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