[发明专利]深部岩体随钻数据的处理方法及相关装置

说明书

本申请提供一种深部岩体随钻数据的处理方法及相关设备，该方法包括通过获取钻杆在钻进深部岩体的过程中的扭矩、压力、转速以及钻进速度；并对该扭矩、压力、转速以及钻进速度分别进行中值滤波处理，得到滤波扭矩、滤波压力、滤波转速以及滤波钻进速度；然后根据所述滤波扭矩、所述滤波压力、所述滤波转速以及所述滤波钻进速度确定所述深部岩体的测试岩石强度指数；并根据标准单轴抗压强度、标准岩石强度指数以及所述测试岩石强度指数确定所述深部岩体的单轴抗压强度，从而可以实现通过钻杆在钻进深部岩体的过程中的随钻量测来确定深部岩体的单轴抗压强度，并消除了随钻量测参数中的施工背景噪声，提高了确定的深部岩体单轴抗压强度的准确性。

技术领域

本申请涉及岩体勘察技术领域，尤其涉及一种深部岩体随钻数据的处理方法及相关装置。

背景技术

深部岩体力学参数实时测试是深埋隧道、大型地下洞室群施工安全的前提。传统室内的岩体测试方法过程繁琐、周期长，难以测试现场真实环境下的深埋隧洞围岩性质，尤其对于需要加强支护的破碎围岩，难以有效取芯进行测试，使得深部破碎围岩的支护设计缺乏定量指标支撑，是大型地下洞室群施工安全事故发生的根本原因之一。因此，实现通过地质/锚杆钻探的随钻量测来评价深部岩石单轴抗压强度并消除环境和施工背景噪声是目前相关技术亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种深部岩体随钻数据的处理方法及相关装置。

基于上述目的，本申请提供了一种深部岩体随钻数据的处理方法，包括：

获取钻杆在钻进深部岩体的过程中的扭矩、压力、转速以及钻进速度；

对所述扭矩、所述压力、所述转速以及所述钻进速度分别进行中值滤波处理，得到滤波扭矩、滤波压力、滤波转速以及滤波钻进速度；

基于所述滤波扭矩、所述滤波压力、所述滤波转速以及所述滤波钻进速度确定所述深部岩体的测试岩石强度指数；

基于标准单轴抗压强度、标准岩石强度指数以及所述测试岩石强度指数确定所述深部岩体的单轴抗压强度。

在一些实施例中，对所述扭矩、所述压力、所述转速以及所述钻进速度分别进行中值滤波处理，具体包括：

确定目标随钻数据；所述目标随钻数据为所述扭矩、所述压力、所述转速、所述钻进速度中的任意一个；

获取所述目标随钻数据在预设时间区间内的多个随钻数据，并确定所述多个随钻数据的中位数；

将所述中位数作为中值滤波后的滤波目标随钻数据。

在一些实施例中，通过以下公式确定所述深部岩体的测试岩石强度指数：

其中，S_m(t)表示所述滤波压力，T_m(t)表示所述滤波扭矩，N_m(t)表示所述滤波转速，V_m(t)表示所述滤波钻进速度，a_m表示所述测试岩石强度指数。t_n表示当前时刻对应的参数获取时间点。

在一些实施例中，通过以下公式确定所述深部岩体的单轴抗压强度：

其中，a_m表示所述测试岩石强度指数，a₀表示所述标准岩石强度指数，E₀表示所述标准单轴抗压强度，E表示所述深部岩体的单轴抗压强度。

在一些实施例中，在基于标准单轴抗压强度、标准岩石强度指数以及所述测试岩石强度指数确定所述深部岩体的单轴抗压强度之后，所述方法还包括：

获取所述钻杆在钻进深部岩体的过程中的振动信号；