申请/专利权人：中国矿业大学(北京);山东能源集团有限公司

申请日：2022-11-15

公开（公告）日：2023-01-24

公开（公告）号：CN115467662B

主分类号：E21C39/00

分类号：E21C39/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.24#授权;2022.12.30#实质审查的生效;2022.12.13#公开

摘要：本发明公开了岩体碎胀特性原位测试与评价方法，涉及岩土工程勘察技术领域，包括设定钻进角度并在切顶后形成的碎胀矸石区域按顺时针等角度设定预钻进方向；利用围岩智能数字钻机按照预钻进方向对碎胀矸石进行数字钻进，监测随钻参数的变化情况，绘制随钻参数随钻进深度的变化曲线；随钻参数代入岩体强度随钻测试模型，得到碎胀矸石的等效抗压强度变化曲线；根据随钻参数和等效抗压强度变化曲线中剧烈波动段的范围和波动程度确定碎胀矸石的碎胀范围，得到垮落后的岩体体积；根据垮落后的岩体体积与垮落前的岩体体积比值得到岩体碎胀系数；根据岩体碎胀效果对切顶参数进行优化，得到碎胀效果的定量评价方案。能够对岩体碎胀效果进行原位测试与评价。

主权项：1.岩体碎胀特性原位测试与评价方法，其特征在于，具体步骤如下：设定钻进角度，并在切顶后形成的碎胀矸石区域按顺时针等角度设定预钻进方向；利用围岩智能数字钻机按照预钻进方向对碎胀矸石进行数字钻进，监测随钻参数的变化情况，绘制随钻参数随钻进深度的变化曲线；将监测的随钻参数代入岩体强度随钻测试模型，得到碎胀矸石的等效抗压强度变化曲线；根据随钻参数和等效抗压强度变化曲线中剧烈波动段的范围和波动程度确定碎胀矸石的碎胀范围，得到垮落后的岩体体积；根据垮落后的岩体体积与垮落前的岩体体积比值得到岩体碎胀系数；根据岩体碎胀效果对切顶参数进行优化，使得优化后的切顶参数的顶板垮落矸石碎胀体积与采矿体积平衡，得到碎胀效果的定量评价方案；所述岩体强度随钻测试模型，其计算公式为： σ e =αη s+β式中，σe为岩体等效抗压强度，ηs为岩石单位切削能量，α为系数、β为常量，α、β利用岩石抗压强度与切削能量ηs的拟合系数得到。

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