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专利号: 2023108759762
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,包括:

利用取芯设备对不同岩性的巷道围岩进行钻孔取芯,并选取取芯围岩的有效段,对有效段进行编号并记录;其特征在于,还包括:将有效段依据预设规格做成标准试件,并进行岩体参数的测定;

选取巷道类型及参数建立钻孔卸压的三维模型以得到网格模型,对网格模型进行钻孔卸压措施模拟得到巷道钻孔卸压网格模型;

设置巷道钻孔卸压网格模型的边界条件;

选取本构模型并确定和输入岩体参数;

在不钻孔卸压的巷道中对多个方向的最大主应力分布进行分析,确定出的钻孔部位;

分别在不同岩性中,分析不同卸压钻孔直径、卸压钻孔长度和卸压钻孔间排距,再对围岩最大主应力、粘聚力和巷道直墙表面位移的变化进行对比,确定不同岩性情况下的钻孔卸压参数;

所述利用取芯设备之前还包括:选取对应的取芯设备,具体选取过程为:

用户通过智能终端输入取芯请求,对取芯请求进行解析得到取芯位置和数量;基于取芯位置生成筛选范围,获取筛选范围内在线的取芯设备并向其对应设备管理人员的智能终端发送取芯指令;在预设时间范围内接收该设备管理人员通过智能终端反馈的指令结果;

指令结果为是和否;

当指令结果为是时,获取该取芯设备对应设备管理人员的取芯基值、取芯效值和设备管理人员与取芯位置的之间路线的取芯距离;对取芯基值、取芯效值和取芯距离进行归一化处理并提取三者数值,依次标记为QXj、QXk、QXm;再将三者的数值代入预设取芯分析模型得到设备管理人员的取芯总值QXZ;其中,sf1、sf2和sf3为取芯基值、取芯效值和取芯距离对应的权重占比;μ为设备管理人员的芯拒因子;将取芯位置和数量发送取芯总值最大的设备管理人员的智能终端,当该设备管理人员通过智能终端反馈同意指令时,生成取芯位置和数量对应的取芯订单并发送至该设备管理人员的智能终端;当该设备管理人员通过智能终端反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时,向将取芯位置和数量发送取芯总值次大的设备管理人员的智能终端,依次类推;

设备管理人员依据取芯订单将取芯设备送至对应取芯位置,并发送至取芯订单执行指令,执行取芯订单执行指令并建立与对应的用户进行视频连接,然后进行取芯,并将其送至邮寄至用户制定位置,同时将邮寄时间上传至云平台;

所述云平台内还设置有基值分析单元,基值分析单元用于采集设备管理人员的注册时间、取芯累积总数、反馈结果总次数并进行基值分析,具体为:将注册时间与当前时间进行时刻差计算得到设备管理人员的入职时长,提取取芯累积总数和反馈结果总次数对应的数值并将其数值分别乘以对应的预设权重系数,然后求和得到数值结果,将该数值结果标记为取反值;获取设备管理人员每次的取芯距离并进行求和得到取芯总距离,提取取芯总距离的数值并将其按照一定比例换算得到取芯总值;将入职时长、取反值、取芯总值进行归一化处理并提取三者的数值;入职时长的数值和取反值的数值为长轴和短轴构建椭圆形,选取椭圆形的圆心,以该圆心为起始点,取芯总值的数值为高构建椭圆锥,分析椭圆锥的体积并提取体积的数值,将该数值标记为取芯基值;

所述云平台内还设置有效值分析单元和芯拒分析单元,效值分析单元用于采集设备管理人员接收到取芯订单的订单时刻以及对应邮寄时间并进行效值分析,具体分析过程为:将订单时刻与对应邮件时间进行时刻差计算得到对应的单次取芯时长;提取设备管理人员所有单次取芯时长的数值,并依据时刻先后顺序进行排序,计算相邻两个单次取芯时长之间的差值得到邻隔差值,再计算相邻两个单次取芯时长之间的间隔时间并提取间隔时间的数值得到间隔值;将邻隔差值除以间隔值得到时邻间比值,对时邻间比值进行标记,当在前的单次取芯时长小于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比一;当在前的单次取芯时长大于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比二;将所有的时邻比二进行求和得到时邻总值二;将所有的时邻比一进行求和得到时邻总值一;将时邻总值二除以时邻总值一得到取芯效值;

芯拒分析单元采集反馈反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复的时刻并进行芯拒因子分析,分别统计反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时刻对应的数量得到拒绝次数、其它次数和未回复次数;提取拒绝次数、其它次数和未回复次数对应的数值并将其分别乘以对应的预设权重系数得到次数累值并将其数值标记为EF1,将拒绝次数、其它次数和未回复次数进行求和得到总次数并将其数值标记为EF2;

将次数累值和总次数代入预设芯拒公式μ=1‑(EF1+EF2)*FB1/100得到芯拒因子μ,其中FB1为预设系数。

2.根据权利要求1所述的一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,其特征在于,所述取芯设备为直径为50mm取芯钻头和取芯管钻;有效段为完整段长度大于100mm。

3.根据权利要求1所述的一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,其特征在于,所述岩体参数包括体积模量K、剪切模量G和抗拉强度δt、塑性参数εps、粘聚力c和内摩擦角体积模量K=E/3(1‑2λ),剪切模量G=E/2(1+λ);E和λ分别为测定的弹性模量和泊松比;

塑性参数εps为 Ψ为围岩剪胀角,

γp为围岩剪切应变;

粘聚力c和内摩擦角 与塑性参数εps之间的关系为:

为残余粘结力, 为残余内摩擦角;k1、k2、k3、k4为相关系数。