[发明专利]基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统及方法

权利要求书

1.基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，包括旋转机构，沿旋转机构周向依次分布有打磨机构、清洗机构、烘干机构、结构识别机构和矿物分析机构；所述结构识别机构、矿物分析机构与强度预测系统相连；

所述结构识别机构用于获取待测目标岩体被打磨光滑平整后的高清图像，并通过训练好的分类器找出高清图像中需要识别的特征并给出定量化计算结果；

所述矿物分析机构包括拉曼光谱仪和矿物分析系统，拉曼光谱仪用于获取待测目标岩体的拉曼光谱谱图，矿物分析系统用于将由拉曼光谱仪所获取的拉曼光谱与内置的标准拉曼光谱库中的谱图进行检索与匹配，给出待测岩体的矿物类型及含量；

所述强度预测系统用于接收来自矿物分析机构和结构识别机构所传输的矿物类型及含量信息、岩石结构定量化计算结果信息，并建立岩石强度预测模型。

2.根据权利要求1所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，所述旋转机构包括动力源、与动力源相连的转盘；打磨机构、清洗机构、烘干机构、矿物分析机构和结构识别机构分别以72°的角度环形阵列于转盘靠近边缘处。

3.根据权利要求1所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，所述打磨机构包括伸缩杆、旋转动力源和细砂轮，所述伸缩杆通过旋转动力源连接细砂轮。

4.根据权利要求1所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，所述清洗机构包括高压喷头、水管和水泵，高压喷头通过水管连接水泵；所述烘干机构包括吹风机。

5.根据权利要求1所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，所述结构识别机构包括数码相机和结构分析系统，数码相机通过线缆与结构分析系统相连；数码相机用于获取待测目标岩体被打磨光滑平整后的高清图像，并传输给结构分析系统。

6.根据权利要求1所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，所述拉曼光谱仪通过线缆与矿物分析系统相连；矿物分析系统能够将拉曼光谱仪获取的拉曼光谱进行分析。

7.根据权利要求1所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，还包括支护机构，所述旋转机构固定于支护机构下方。

8.根据权利要求7所述的基于岩相学特征分析的岩石强度预测系统，其特征在于，所述支护机构包括顶棚、安装于顶棚下方的多个可伸缩支撑。

9.基于岩相学特征分析的岩石强度预测方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的预测系统，包括：

选择待测目标岩体，将所述预测系统放置在待测目标岩体上方；调节可伸缩支撑使顶棚与待测岩体表面平行，同时使安装在转盘底部的各机构尽量靠近待测岩体；在顶棚上方施加垂向于目标岩体的压力；

使打磨机构中的伸缩杆伸出，确保细砂轮贴住待测目标岩体；启动旋转动力源，使细砂轮快速转动并对目标岩体进行打磨；

当目标岩体表面打磨平整后，关闭旋转动力源、收缩伸缩杆，并启动旋转机构，使转盘转动72°后暂停；

启动清洗机构，喷出高压水流冲洗目标岩体表面，设定时间后停止工作；转盘转动72°后暂停；

启动烘干机构，将目标岩体表面吹干后自动停止工作；启动旋转机构使转盘转动72°后暂停；

启动结构识别机构，数码相机采集目标岩体照片并传输给结构分析系统，通过结构分析系统给出相关主要结构特征的定量化计算结果；

同时启动旋转机构和矿物分析机构，拉曼光谱仪在转动过程中采集待测目标岩体的光谱曲线并进行矿物分析；当转盘转动144°时，旋转机构和矿物分析机构同时停止工作，完成矿物分析工作；

强度预测系统接收来自矿物分析机构和结构识别机构所传输的矿物类型及含量信息、岩石结构定量化计算结果信息，并对目标岩体进行强度预测工作。