[发明专利]一种岩体损伤程度评估方法

说明书

本申请涉及围岩损伤探测技术领域，涉及一种岩体损伤程度评估方法。所述方法包括：通过待监测岩体上设置的微震监测系统，采集每次微震事件对应的微震数据，并记录微震时刻。针对每个微震时刻，根据该微震时刻发生的微震事件对应的微震数据，确定该微震时刻发生的微震事件的岩体破裂形式和岩体损伤量。根据该微震时刻发生的微震事件的岩体破裂形式和预设的分形维数算法，确定该微震时刻发生的微震事件对应的微震时间维值。根据各所述微震时刻发生的微震事件对应的微震时间维值和所述岩体损伤量，确定岩体损伤程度评估指标。采用本申请可以对岩体损伤渐进性积累的全过程进行分析与评估，判别地下灾害发生征兆。

技术领域

本申请涉及围岩损伤探测技术领域，特别是涉及一种岩体损伤程度评估方法。

背景技术

目前，岩爆和冲击地压等灾害是制约巷道掘进的主要原因。岩体在荷载作用下呈现出劣化趋势，常伴随着能量的积聚与裂隙的贯通扩展，从而诱发地下灾害。

现有岩体损伤程度的评估方法主要从岩体弹性模量的变化、耗散能、损伤能等角度进行，这些手段大多需要进行实验室基准参数的测定，无法准确且快速的应用在现场实际工程中。同时，围岩损伤现场稳定性分析上大都围绕监测得到的数据，无法形成较为统一的损伤判别模式，不能对岩体损伤渐进性积累的全过程进行有效的分析与评估，从而延误了地下灾害发生征兆判别的最佳时机。

因此，亟需一种岩体损伤程度评估方法。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种岩体损伤程度评估方法。

第一方面，提供了一种岩体损伤程度评估方法，所述方法包括：

通过待监测岩体上设置的微震监测系统，采集每次微震事件对应的微震数据，并记录微震时刻；

针对每个微震时刻，根据该微震时刻发生的微震事件对应的微震数据，确定该微震时刻发生的微震事件的岩体破裂形式和岩体损伤量；

根据该微震时刻发生的微震事件的岩体破裂形式和预设的分形维数算法，确定该微震时刻发生的微震事件对应的微震时间维值；

根据各所述微震时刻发生的微震事件对应的微震时间维值和所述岩体损伤量，确定岩体损伤程度评估指标，所述岩体损伤程度评估指标用于对岩体损伤渐进性积累的全过程进行分析与评估，判别地下灾害发生征兆。

作为一种可选地实施方式，所述微震数据包括P波，所述针对每个微震时刻，根据该微震时刻发生的微震事件对应的微震数据，确定该微震时刻发生的微震事件的岩体破裂形式，包括：

针对每个微震时刻，解译该微震时刻发生的微震事件对应的P波，得到该微震时刻发生的微震事件的矩张量；

基于矩张量分解法，将该微震时刻发生的微震事件的矩张量分解为膨胀中心、纯双力偶与补偿线性矢量偶极；

根据该微震时刻发生的微震事件的矩张量对应的膨胀中心、纯双力偶和补偿线性矢量偶极，确定该微震时刻发生的微震事件的张拉破坏值和剪切破坏值；

根据该微震时刻发生的微震事件的张拉破坏值、剪切破坏值、预设的第一破坏阈值和第二破坏阈值，确定该微震时刻发生的微震事件的岩体破裂形式。

作为一种可选地实施方式，所述微震数据包括微震事件释放的弹性应变能，以及损伤半径内各岩体单元的最大主应力、中间主应力、最小主应力、泊松比、体积和损伤弹性模量，所述针对每个微震时刻，根据该微震时刻发生的微震事件对应的微震数据，确定该微震时刻发生的微震事件的岩体损伤量，包括：

针对所述待监测岩体中每个岩体单元，根据该岩体单元的最大主应力、中间主应力、最小主应力、泊松比、体积和损伤弹性模量，确定该岩体单元损伤时释放的弹性应变能；