[發明專利]一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法

在審

• 申請號: 202210694503.8
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN115062475A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 趙興東;白夜;趙一凡;于文龍
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/10;G06F111/04
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：

步驟1：根據礦山工程工勘鉆孔巖芯，建立鉆孔巖芯RQD數據庫；

步驟2：根據鉆孔巖芯RQD數據庫，得到RQD樣品數據，并將不滿足正態分布的RQD樣品數據轉換為正態分布；

步驟3：根據步驟2中處理后的RQD樣品數據，進行變差函數建模，確定RQD樣品數據的空間結構；

步驟4：根據RQD樣品數據的空間結構，結合工勘鉆孔與礦山工程所處空間位置，構建RQD塊體模型，并為RQD塊體模型著色，添加工程幾何約束，完成礦山工程災害建模。

2.根據權利要求1所述的一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：所述步驟1的具體方法為：

步驟1.1：根據礦山工程工勘鉆孔巖芯，確定并記錄鉆孔各回次區段內巖石質量指標RQD，建立RQD記錄數據表；

步驟1.2：依據鉆孔定位表、測斜表以及RQD記錄數據表，建立鉆孔巖芯RQD數據庫。

3.根據權利要求2所述的一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：所述步驟2的具體方法為：

步驟2.1：根據鉆孔巖芯RQD數據庫，進行鉆孔RQD樣長組合，得到RQD樣品數據；

步驟2.2：建立RQD樣品數據分布頻率直方圖，統計RQD樣品數據的均值m、方差和變異系數c_v，同時根據RQD樣品數據分布頻率直方圖確定RQD樣品數據的分布形式，若RQD樣品數據不滿足正態分布，則將RQD樣品數據轉換為正態分布。

4.根據權利要求3所述的一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：所述步驟3的具體方法為：

步驟3.1：建立RQD樣品數據的全向實驗變差函數和沿孔實驗變差函數，確定RQD樣品數據的最大連續性方向；

步驟3.2：將RQD樣品數據的最大連續性方向設置為主軸方向，確定主軸實驗變差函數，進而確定RQD樣品數據的理論變差函數結構模型，并確定理論變差函數結構模型參數：塊金值、基臺值和變程范圍，使全向實驗變差函數和沿孔實驗變差函數分別與理論變差函數達到最佳擬合；

步驟3.3：確定RQD樣品數據的理論變差函數的幾何各向異性比例；

步驟3.4：記錄理論變差函數結構模型參數和幾何各向異性比例。

5.根據權利要求4所述的一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：所述步驟3.3的具體方法為：

在垂直于RQD樣品數據最大連續性方向的平面，尋找次軸方向，確定次軸實驗變差函數，調整理論變差函數變程，使理論變差函數與次軸實驗變差函數達到最佳擬合，得到主軸與次軸變程之比；

將垂直于RQD樣品數據最大連續性平面的方向設為短軸方向，確定短軸實驗變差函數，調整理論變差函數變程，使理論變差函數與短軸實驗變差函數達到最佳擬合，得到主軸與短軸變程之比。

6.根據權利要求5所述的一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：所述步驟4的具體方法為：

步驟4.1：確定RQD塊體模型邊界范圍，并依據露天礦臺階高度、鉆孔回次長度、勘探線間距、巷道幾何尺寸、采場幾何尺寸設置RQD塊體模型的單元體尺寸；

步驟4.2：選取克里金插值方法，結合理論變差函數結構模型參數，針對RQD塊體模型的單元體進行插值；每個單元體插值所需樣品數據數目設置為最少3個，最多不超過15個；

步驟4.3：依據巖體質量RQD評判標準，按照極差、差、一般、好、極好五個RQD評價指標將RQD塊體模型分為5個色帶，并為RQD塊體模型著色；

步驟4.4：在著色的RQD塊體模型上添加工程幾何約束，完成礦山工程災害建模。

7.根據權利要求5所述的一種基于鉆孔巖芯RQD的礦山工程災害建模方法，其特征在于：所述RQD樣品數據最大連續性平面為RQD樣品數據最大連續性方向和次軸方向所在平面。