[發明專利]一種基于BQ、RQDt

在審

• 申請號: 202011011815.1
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112200425A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 胡高建
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G01B11/25;G01N3/08;G06F7/58;G06F30/13;G06F30/20;G06K9/62;G06T11/20;G06T17/00;G06F119/14
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一種基于BQ、RQD_t各向異性的改進Mathews穩定圖評價方法，屬于Mathews穩定圖評價方法領域，其步驟包括：(1)基于BQ指標的巖體質量計算；(2)巖體三維裂隙網絡模型生成和剖切；(3)RQD_t各向異性圖繪制；(4)基于BQ反演的最佳閾值t求解方法；(5)RQD_t各向異性求解方法；(6)Mathews穩定圖法的改進方法；(7)改進Mathews穩定圖評價方法。本發明將BQ理論、裂隙網絡模型、廣義RQD理論和反演計算相結合，實現了RQD_t的最佳閾值t和RQD_t各向異性的求解，實現了考慮RQD_t各向異性的改進Mathews穩定圖法礦房穩定性評價。本發明方法明確，適用于礦房圍巖穩定性評價。

技術領域

本發明涉及一種基于BQ、RQD_t各向異性的改進Mathews穩定圖評價方法，特別的是本發明基于BQ指標、裂隙網絡模型和廣義RQD理論，反演計算出RQD_t最佳閾值t的范圍和最佳閾值t值，給出了RQD_t各向異性的求解方法，并基于RQD_t的各向異性，給出了Mathews穩定圖法的改進方法，提供了一種基于BQ、RQD_t各向異性的改進Mathews穩定圖評價方法，屬于Mathews穩定圖評價方法領域。

背景技術

Mathews穩定圖法是礦房圍巖穩定性分析方法的一種，是在1980年由Mathews等人通過分析大量的工程實例，提出的基于Q系統的穩定圖法。Mathews穩定圖法在評價過程中主要考慮采場特征、地質條件、節理產狀等條件，通過計算巖體穩定數N和水力半徑R，并將這兩個因子繪制在劃分為預測穩定區、潛在不穩定區和崩落區的圖上。

在Mathews穩定圖法的改進方面，1995年Stewart和Forsyth通過收集不同采礦深度的數據，驗證和修正了穩定圖法，將其劃分為四個分區。1998年Potvin基于數據實例對穩定圖法做了改進，在圖中增加了節理方位修正系數和重力調整系數。2000年Pakalnis等在RMR的基礎上總結出了臨界跨度圖表法。Trueman等采用對數回歸的方法，對穩定區和嚴重破壞區進行了重新定義。2004年Mawdeskey通過對405個實例進行邏輯回歸分析，給出了穩定區、破壞與嚴重破壞區的等概率圖。

但是巖體中存在著大量的結構面和裂隙，顯著地影響巖體的力學特性、破碎程度和穩定性，是影響礦房穩定性的重要因素之一。巖體中的結構面和裂隙，是造成巖體質量各向異性的重要因素，而巖體質量的各向異性特征，在Mathews穩定圖法中，尚未被考慮。

巖體的外觀和質量強烈的依賴于巖體的各向異性程度，巖體的穩定性是由巖體質量所決定的。RQD是表征巖體質量的重要指標，RQD具有各向異性。如采用鉆孔的方式獲得RQD，不同的巖體部位得到的結果完全不同，RQD值結果將取決于方向，當鉆孔方向與主要節理組平行時，得到較高的RQD值，當鉆孔方向垂直于主要節理組方向時，會得到較低的RQD值。RQD的各向異性，從鉆孔RQD到廣義RQD的計算公式的拓展也可以看出。Deer在1964年提出了鉆孔RQD的概念，由于鉆孔RQD在應用時存在著如下兩個缺點：對于不同工程規模巖體，100mm的閾值選取是否合理；鉆孔鉆探方向具有局限性，獲得的RQD只能反映局部巖體情況，不能反映出RQD各向異性。因此，部分學者引入閾值t，提出了廣義RQD的概念，即對任一間距閾值t，把沿某一測線方向大于t的間距之和與測線總長之比的百分數定義為廣義RQD，用RQD_t表示。廣義RQD的引入，讓RQD各向異性的求解成為了可能。

由RQD_t概念可以知道，閾值t是廣義RQD的一項特別重要的參數，是廣義RQD能否真實反映出巖體質量的關鍵，但是閾值t具有任意性，不具有唯一性，因此尋找到能夠表征出巖體質量的最佳閾值t，將具有非常重要的科學意義和研究意義。