[发明专利]一种岩体稳定性的检测方法、装置及电子设备有效

专利信息
申请号: 202310603831.7 申请日: 2023-05-26
公开(公告)号: CN116296829B 公开(公告)日: 2023-08-29
发明(设计)人: 李春元;邢世坤;郭俊;张立文;李小磊;候典臣;王鹏;和旭杰 申请(专利权)人: 煤炭科学研究总院有限公司;冀中能源股份有限公司邢东矿;焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司
主分类号: G01N3/08 分类号: G01N3/08;G01N15/08;G01N33/24
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 孙诗惠
地址: 100013 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 稳定性 检测 方法 装置 电子设备
【权利要求书】:

1.一种岩体稳定性的检测方法,其特征在于,所述方法,包括:

获取岩石在卸荷过程中的应力卸荷量;

获取针对所述岩石的目标检测策略;

根据所述应力卸荷量和所述目标检测策略,确定所述岩石的检测结果;

所述获取岩石在卸荷过程中的应力卸荷量之前,包括:确定岩石的初始地应力场,其中,包括:在目标区域进行取样,并获取目标区域的岩石的地质数据和地应力数据,其中,地质数据包括:岩层厚度、岩性、倾角、标高、渗透压力,基于应力解除法获取地应力数据,包括:垂直主应力的大小及方向、最大水平主应力的大小及方向和最小水平主应力的大小及方向;

将目标区域的岩石加工成标准岩石,并获取标准岩石进行破坏强度试验后的力学参数、第一应力和应变对应的关系曲线和渗透率;

基于标准岩石进行破坏强度试验后的力学参数建立数值计算模型,根据力学参数和数值计算模型,确定第二应力和应变对应的关系曲线,将第一应力和应变对应的关系曲线和第二应力和应变对应的关系曲线进行标定,确定岩石的强度折减系数和网格尺寸特征;

基于目标区域的岩石的地质数据建立三维地质模型,根据三维地质模型、地应力数据、强度折减系数和网格尺寸特征,确定岩石的初始地应力场,其中,初始地应力场中包括地应力数据;

预先建立所述应力卸荷量与采动岩体距采场距离之间的特征曲线;

若所述目标检测策略为所述岩石在卸荷过程中损伤系数的检测策略,所述根据所述应力卸荷量和所述目标检测策略,确定所述岩石的检测结果,包括:

获取岩石的应力和应变对应的关系曲线,从所述关系曲线中确定处于线性阶段的第一弹性模量和处于峰值点的第二弹性模量;

根据所述第一弹性模量和所述第二弹性模量,确定所述岩石的峰值点的损伤系数;

根据所述峰值点的损伤系数、结合所述应力卸荷量和所述应力卸荷量与采动岩体距采场距离之间的特征曲线,确定所述岩石损伤系数的检测结果和损伤影响范围的检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取岩石在卸荷过程中的应力卸荷量,包括:

获取所述岩石在卸荷过程中的应力最小值和应力峰值,根据所述应力最小值和所述应力峰值,确定所述岩石的卸荷应力;

根据所述卸荷应力和所述应力峰值,确定所述应力卸荷量。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标检测策略包括:所述岩石在卸荷过程中损伤的检测策略、所述岩石在卸荷过程中裂隙断裂的检测策略、所述岩石在卸荷过程中渗透率的检测策略、所述岩石在卸荷过程中卸荷致裂的检测策略。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,若所述目标检测策略为岩石在卸荷过程中裂隙断裂的检测策略,所述根据所述应力卸荷量和所述目标检测策略,确定所述岩石的检测结果,包括:

获取所述岩石在采动影响下的最大垂直主应力和所述最大垂直主应力对应的应力卸荷量,以及采动影响下的最小水平主应力和所述最小水平主应力对应的应力卸荷量;

获取所述最小水平主应力与裂隙面的夹角;

根据所述最大垂直主应力、所述最大垂直主应力对应的应力卸荷量、所述最小水平主应力、所述最小水平主应力对应的应力卸荷量、所述夹角和所述应力卸荷量与采动岩体距采场距离之间的特征曲线,确定所述岩石裂隙断裂的检测结果和裂隙断裂影响范围的检测结果。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,若所述目标检测策略为岩石在卸荷过程中渗透率的检测策略,所述根据所述应力卸荷量和所述目标检测策略,确定所述岩石的检测结果,包括:

获取所述岩石的初始渗透压力、承压水压力的作用系数、渗透率峰值和变形系数;

获取所述岩石的采动应力和所述采动应力对应的应力卸荷量;

根据所述初始渗透压力、所述承压水压力的作用系数、所述渗透率峰值、所述变形系数、所述采动应力和所述采动应力对应的应力卸荷量和所述应力卸荷量与采动岩体距采场距离之间的特征曲线,确定所述岩石渗透率的检测结果和渗透影响范围的检测结果。

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