[發明專利]一種巖體損傷程度評估方法

在審

• 申請號: 202310515802.5
• 申請日: 2023-05-08
• 公開（公告）號: CN116626754A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 徐奴文;李鑫;李彪;毛浩宇;肖培偉;夏勇;楊榮;王琦;楊軍;江貝;周相;丁新潮;余亞洲;廖果;孫悅鵬;孫志強;段斌
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/34;G01V1/28
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 袁亞杰

本申請涉及圍巖損傷探測技術領域，涉及一種巖體損傷程度評估方法。所述方法包括：通過待監測巖體上設置的微震監測系統，采集每次微震事件對應的微震數據，并記錄微震時刻。針對每個微震時刻，根據該微震時刻發生的微震事件對應的微震數據，確定該微震時刻發生的微震事件的巖體破裂形式和巖體損傷量。根據該微震時刻發生的微震事件的巖體破裂形式和預設的分形維數算法，確定該微震時刻發生的微震事件對應的微震時間維值。根據各所述微震時刻發生的微震事件對應的微震時間維值和所述巖體損傷量，確定巖體損傷程度評估指標。采用本申請可以對巖體損傷漸進性積累的全過程進行分析與評估，判別地下災害發生征兆。

技術領域

本申請涉及圍巖損傷探測技術領域，特別是涉及一種巖體損傷程度評估方法。

背景技術

目前，巖爆和沖擊地壓等災害是制約巷道掘進的主要原因。巖體在荷載作用下呈現出劣化趨勢，常伴隨著能量的積聚與裂隙的貫通擴展，從而誘發地下災害。

現有巖體損傷程度的評估方法主要從巖體彈性模量的變化、耗散能、損傷能等角度進行，這些手段大多需要進行實驗室基準參數的測定，無法準確且快速的應用在現場實際工程中。同時，圍巖損傷現場穩定性分析上大都圍繞監測得到的數據，無法形成較為統一的損傷判別模式，不能對巖體損傷漸進性積累的全過程進行有效的分析與評估，從而延誤了地下災害發生征兆判別的最佳時機。

因此，亟需一種巖體損傷程度評估方法。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種巖體損傷程度評估方法。

第一方面，提供了一種巖體損傷程度評估方法，所述方法包括：

通過待監測巖體上設置的微震監測系統，采集每次微震事件對應的微震數據，并記錄微震時刻；

針對每個微震時刻，根據該微震時刻發生的微震事件對應的微震數據，確定該微震時刻發生的微震事件的巖體破裂形式和巖體損傷量；

根據該微震時刻發生的微震事件的巖體破裂形式和預設的分形維數算法，確定該微震時刻發生的微震事件對應的微震時間維值；

根據各所述微震時刻發生的微震事件對應的微震時間維值和所述巖體損傷量，確定巖體損傷程度評估指標，所述巖體損傷程度評估指標用于對巖體損傷漸進性積累的全過程進行分析與評估，判別地下災害發生征兆。

作為一種可選地實施方式，所述微震數據包括P波，所述針對每個微震時刻，根據該微震時刻發生的微震事件對應的微震數據，確定該微震時刻發生的微震事件的巖體破裂形式，包括：

針對每個微震時刻，解譯該微震時刻發生的微震事件對應的P波，得到該微震時刻發生的微震事件的矩張量；

基于矩張量分解法，將該微震時刻發生的微震事件的矩張量分解為膨脹中心、純雙力偶與補償線性矢量偶極；

根據該微震時刻發生的微震事件的矩張量對應的膨脹中心、純雙力偶和補償線性矢量偶極，確定該微震時刻發生的微震事件的張拉破壞值和剪切破壞值；

根據該微震時刻發生的微震事件的張拉破壞值、剪切破壞值、預設的第一破壞閾值和第二破壞閾值，確定該微震時刻發生的微震事件的巖體破裂形式。

作為一種可選地實施方式，所述微震數據包括微震事件釋放的彈性應變能，以及損傷半徑內各巖體單元的最大主應力、中間主應力、最小主應力、泊松比、體積和損傷彈性模量，所述針對每個微震時刻，根據該微震時刻發生的微震事件對應的微震數據，確定該微震時刻發生的微震事件的巖體損傷量，包括：

針對所述待監測巖體中每個巖體單元，根據該巖體單元的最大主應力、中間主應力、最小主應力、泊松比、體積和損傷彈性模量，確定該巖體單元損傷時釋放的彈性應變能；