[發明專利]巖體劣化發育特征的測定方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110847515.5
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113295774B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 李春元;李海濤;楊冠宇;王守光;崔春陽;鄭偉鈺
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07;G01N29/44;G01N15/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張夢瑤

1.一種巖體劣化發育特征的測定方法，其特征在于，待檢測的目標區域內設置有至少一個發射器和至少一個檢波器，所述發射器按照不同的發射頻率發射震動波，其中，所述震動波由所述至少一個檢波器接收，所述方法還包括：

獲取所述目標區域的劣化影響范圍，從所述范圍內采集巖樣，并獲取所述巖樣的第一參考劣化特征參數，以及，所述巖樣的不同劣化階段的第二參考劣化特征參數；

控制所述目標區域內的發射器按照不同的發射頻率發射震動波，其中，所述震動波由所述至少一個檢波器接收，每個發射頻率發射的震動波在所述發射器與所述檢波器之間形成傳輸路徑；

基于所述震動波形成的傳播路徑，反演獲取所述目標區域內巖體內任一點的目標縱波波速和目標橫波波速；

基于所述目標縱波波速和目標橫波波速，獲取所述巖體內任一點的第一劣化特征參數，所述巖體內任一點的第一劣化特征參數為判斷巖體內任一點當前狀態下的劣化發育特征以及所屬的劣化階段的相關劣化特征參數；

針對所述巖體內任一點，將所述巖體內任一點的第一劣化特征參數與所述第一參考劣化特征參數進行比較，確定所述巖體內任一點對應的劣化程度特征參數，以及，將所述巖體內任一點的第一劣化特征參數與所述不同劣化階段的所述第二參考劣化特征參數進行比較，確定所述巖體內任一點對應的目標劣化階段；

基于所述巖體內任一點的所述劣化程度特征參數和所述目標劣化階段，生成所述目標區域的巖體劣化發育分布圖；

所述獲取所述巖樣的第一參考劣化特征參數，包括：

獲取所述目標區域的劣化影響范圍，并在所述劣化影響范圍內采集巖樣；

控制檢測設備發送檢測波穿透所述巖樣，并獲取所述檢測波穿透巖樣的第一參考時長，基于所述巖樣的密度和所述第一參考時長，獲取所述巖樣的第一參考變形模量，以及所述巖樣的泊松比；

獲取所述巖樣的第一內部裂隙結構特征和第一裂隙體積，基于所述第一裂隙體積獲取所述巖樣的第一參考裂隙率；

基于所述第一參考變形模量、所述第一內部裂隙結構特征以及所述第一參考裂隙率，生成所述巖樣的第一參考劣化特征參數；

所述獲取所述巖樣的不同劣化階段的第二參考劣化特征參數，包括：

獲取所述巖樣的不同的圍壓，并獲取所述巖樣在所述不同的圍壓下的參考應力，生成所述巖樣的應力應變曲線，并基于所述應力應變曲線，確定所述巖樣的不同的劣化階段；

控制所述檢測設備發射所述檢測波穿透所述不同的劣化階段的所述巖樣，并獲取所述檢測波穿透所述不同的劣化階段的所述巖樣的第二參考時長，基于所述巖樣的密度以及所述第二參考時長，獲取所述巖樣在所述不同的劣化階段的第二參考變形模量；

基于所述第一參考變形模量以及所述第二參考變形模量，獲取所述巖樣在所述不同的劣化階段的參考損傷變量；

獲取所述巖樣在所述不同的劣化階段的第二內部裂隙結構特征以及第二參考裂隙體積，基于所述第二參考裂隙體積獲取所述巖樣在所述不同的劣化階段的第二參考裂隙率；

基于所述參考損傷變量、所述第二內部裂隙結構特征以及所述第二參考裂隙率，生成所述巖樣在所述不同的劣化階段對應的所述第二參考劣化特征參數。

2.根據權利要求1所述的巖體劣化發育特征的測定方法，其特征在于，所述基于所述震動波形成的傳播路徑，反演獲取所述目標區域內巖體內任一點的目標縱波波速和目標橫波波速，包括：

從當前發射頻率對應的所有傳輸路徑中識別所述震動波的最短的目標傳輸路徑，并獲取所述目標傳輸路徑上巖體內任一點和所述巖體內任一點對應的縱波波速和橫波波速；

判斷所述當前發射頻率下所述巖體內任一點對應的縱波波速和橫波波速是否滿足設定條件，若未滿足所述設定條件，則調整至下一發射頻率并獲取所述下一發射頻率下所述巖體內任一點對應的縱波波速和橫波波速，直至獲取滿足所述設定條件的縱波波速和橫波波速停止調整，并確定為所述目標縱波波速和所述目標橫波波速。