(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111433371.5 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 中国科学院武汉岩土力学研究所 地址 430071 湖北省武汉市武昌区小洪山 12号 申请人 中铁第一勘察设计院集团有限公司 (72)发明人 丰光亮　马奇　李立民　张文忠　 付伟　李邵军　刘鎏　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 代理人 齐晨涵 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) (54)发明名称 一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评 价方法 (57)摘要 本发明公开了一种岩爆控制措施实施效果 全过程定量评价方法。 通过训练建立未实施控制 措施的岩爆孕育全过程微震时序预测神经网络 模型； 对工程中潜在岩爆区进行微震监测， 预测 潜在岩爆区未进行岩爆控制措施的微震时序信 息； 对潜在岩爆区实施控制措施， 监测采集获取 采取措施后的微震时序信息； 构建岩爆控制措施 实施效果动态定量评价指数， 确定微震时序信息 的权重， 全 过程对比采取控制措施后的与未采取 控制措施预测的微震时序信息， 进行岩爆控制措 施实施效果全 过程定量评价。 能够对控制措施的 优化调整提供较好的参 考指标。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114169597 A 2022.03.11 CN 114169597 A 1.一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评价方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S100： 收集同一工程和类似施工方法及地质条件的工程未实施控制措施的岩爆及其孕 育全过程微震时序信息案例， 构建未实施控制措施的岩爆及其孕育全过程微震时序信息案 例库， 训练建立未实施控制措施的岩爆孕 育全过程 微震时序预测 神经网络模型； 所述的案例库中未实施控制措施的岩爆孕育全过程微震时序信 息为累积视体积、 累积 微震释放能、 累积微震事 件数、 施密特 数对数值和b值随时间演化 规律 S200： 对工程中潜在岩爆区进行微震监测， 实时采集获取岩爆控制措施实施前的微震 时序信息； S300： 采用实时采集的岩爆控制措施实施前的微震时序信 息和上述岩爆孕育全过程微 震时序预测的神经网络模型， 预测该潜在岩爆区未进行岩爆控制措施的微震时序信息； S400： 对潜在岩爆区实施控制措施， 监测采集获取采取措施后的微震时序信息； S500： 对微震时序信息进行预处理， 构建岩爆控制措施实施效果动态定量评价指数， 确 定微震时序信息的权重， 全过程对比采取控制措施后的与未采取控制措施预测的微震时序 信息， 进行岩爆控制措施实施效果全过程定量评价。 2.根据权利要求1所述的岩爆控制 措施实施效果全过程定量评价方法， 其特征在于： 步 骤S500中对微震时序信息进行 预处理， 方法如下： 将微震时序信息累积视体积、 累积微震释放能和累积微震事件数按公式(1)进行预处 理： 式中， Fi(t)为t时刻微震时序信息预处理后的数据； i＝1、 2、 3， 依次对应微震时序信息 累积视体积、 累积微震释放能和累积微震事件数； ai(t)为采取岩爆控制措施后t时刻的微 震时序信息； pi(t)为预测的未进行岩爆控制措 施t时刻的微震时序信息； mi为采取岩爆控制 措施时的微震时序信息； 将微震时序信息施密特 数对数值和b值按以下情况进行 预处理： (1)若pi(t)≥mi， 按公式(2)进行 预处理： (2)若pi(t)<mi,按公式(3)进行 预处理： 式中， Fi(t)为t时刻微震时序信息预处理后的数据； i＝4、 5， 依次对应微震时序信息施 密特数对数值和b值； ai(t)为采取岩爆控制措 施后t时刻的微震时序信息； pi(t)为预测的未 进行岩爆控制措施 t时刻的微震时序信息； mi为采取岩爆控制措施时的微震时序信息 。 3.根据权利要求2所述的岩爆控制 措施实施效果全过程定量评价方法， 其特征在于： 所 述构建岩爆控制措施实施效果动态定量评价指数， 具体过程如下： 岩爆控制 措施实施效果动态定量评价指数用于对控制 措施实施效果进行评价， 岩爆控 制措施实施效果动态定量评价指数的计算如下式所示：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169597 A 2Q(t)＝w1*F1(t)+w2*F2(t)+w3*F3(t)+w4*F4(t)+w5*F5(t)        (4) 式中， Q(t)为岩爆控制措施实施效果动态定量评价指数， w1、 w2、 w3、 w4和w5分别为累积视 体积、 累积微震释放能、 累积微震事件数、 施密特数对数值和b值所对应的权重， w1+w2+w3+w4 +w5＝1。 4.根据权利要求3所述的岩爆控制 措施实施效果全过程定量评价方法， 其特征在于： 所 述确定微震时序信息的权 重， 具体过程如下： 权重的确定综合考虑区分岩爆区工程岩体质量和施工方法， 通过专家经验确定； 岩体 质量分级依据国家标准 《工程岩体分级标准》 GB/T50218 ‑2014； 岩体等级为 Ⅰ级、 采用TBM施 工时， 累积视体积和累计微震释放能的权 重相对取较大值。 5.根据权利要求4所述的岩爆控制 措施实施效果全过程定量评价方法， 其特征在于： 计 算岩爆控制措施实施效果动态定量评价指数， 对控制措施实施效果进 行全过程实时等级评 价， 评价标准如下： 当0.7≤Q(t)≤1.0时， t时刻的岩爆控制措施实施效果 等级为Ⅰ， 无明显效果； 当0.3≤Q(t)＜0.7时， t时刻的岩爆控制措施实施效果 等级为Ⅱ， 效果一般； 当Q(t)＜0.3时， t时刻的岩爆控制措施实施效果 等级为Ⅲ， 效果好。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169597 A 3