(19)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 202211136020.2 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 四川大学 地址 610065 四川省成 都市一环路南 一段 24号 申请人 长安大学 (72)发明人 刘燚　李昂　戴峰　侯文杰　 杜洪波　魏明东　 (74)专利代理 机构 成都科泰六核知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51286 专利代理师 张立刚 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 考虑卸荷破裂效应的区域岩体质 量评估方 法及相关组件 (57)摘要 本发明公开了一种考虑卸荷破裂效应的区 域岩体质量评估 方法及相关组件。 该方法包括获 取样本区域内的所有样本节理面数据； 基于所有 的样本节理面数据， 离散裂隙网络模型； 获取监 测区域的微震数据， 并基于微震数据计算新生破 裂面的几何参数； 将新生破裂面的几何参数导入 离散裂隙网络模 型， 得到三维离散裂隙网络计算 模型； 在三维离散裂隙网络计算模 型进行模拟钻 孔操作， 得到各离散裂隙面与模拟钻孔的交点， 基于交点计算得到目标RQD值。 该方法得到的三 维离散裂隙网络计算模型是将样本区域的岩体 用三维模型构建出来， 进而动态模拟岩体的状 态， 以便于更快捷有效的评估岩体质量， 即可 以 快速且准确获取到目标RQD值， 提高岩体质量评 价的准确性。 权利要求书5页 说明书12页 附图5页 CN 115455706 A 2022.12.09 CN 115455706 A 1.一种考虑卸荷破裂效应的区域岩体质量评估方法， 其特 征在于， 包括： 基于选取的样本区域， 获取所述样本区域内的所有天然岩体结构面所对应的样本节 理 面数据； 基于所有的样本节理面数据， 建立表征节理 空间分布的离 散裂隙网络模型； 基于预设的ESG微震监测系统， 获取监测区域的微震数据， 并基于所述微震数据计算新 生破裂面的几何参数； 将所述新生破裂面的几何参数导入所述离散裂隙网络模型， 得到三维离散裂隙网络计 算模型； 在所述三维离散裂隙网络计算模型进行模拟钻孔操作， 得到各离散裂隙面与模拟钻孔 的交点， 基于所述交点计算得到目标RQD值； 其中， 所述基于选取的样本区域， 获取所述样本区域内的所有天然岩体结构面所对应 的样本参数， 包括： 划定样本区域， 获取所述样本区域的样本参数， 其中， 所述样本参数数据包括半迹长参 数、 间距参数、 走向参数、 倾向参数和倾角参数； 将所述样本参数转化为对应的样本格式， 并基于转换后的样本数据绘制出对应的节 理 面极点图和节理极点 等密度图； 基于预设的区域选择规则， 在所述节理面极点图和节理极点等密度图中选取对应的所 有区域并分组， 得到对应的目标区域； 计算每一所述目标区域对应圆盘的圆盘直径参数和节理面数量 参数； 其中， 所述计算每一所述目标区域对应圆盘的圆盘直径参数和节理面数量 参数包括： 获取每一所述目标区域中所有节理面对应的所有半迹长参数， 并基于所述半迹长参 数， 按下式计算每一目标区域中半迹 长参数的均值ah： 其中， ag为所有节理面的总体全迹长均值， a为节理面的半迹长参数， μ为节理面的迹长 的概率密度， F(a)为节理面的迹 长的累计概 率分布； 按下式计算每一目标区域中全迹 长均值 其中， b为所述圆盘模型的半径； 按下式计算得到第j组所述节理面的体密度(cv)j： 其中， (ci)j为第j组节理面的线密度， E(d2)为圆盘直径分布的二次矩； ei为第i组节理面 的平均矢量方向； ei为第i组节理面组数； 按下式获取节理面数量 n：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115455706 A 2n＝ycv 其中， V代表模拟的空间体积。 2.根据权利要求1所述的考虑卸荷破裂效应的区域岩体质量评估方法， 其特征在于， 所 述基于所有的样本节理面数据， 建立表征节理 空间分布的离 散裂隙网络模型， 包括： 将所述倾向分布参数、 倾角分布参数、 圆盘直径分布参数和节理面数量依次输入3DEC 软件中， 建立表征节理空间分布的离散裂隙网络模型， 其中， 所述走向参数、 倾向参数和倾 角参数采用正态分布， 圆盘直径采用对数正态分布， 所述圆盘直径基于预设直径范围规定 进行设定 。 3.根据权利要求1所述的考虑卸荷破裂效应的区域岩体质量评估方法， 其特征在于， 所 述基于所述 微震数据计算 新生破裂面的几何参数， 包括： 基于预设的点源设定规则， 得到与震源 对应的点源； 按下式所述 点源的远程P波位移场s： s＝FT＝kQT 其中， ρ 表示岩体的密度、 v表示P波 波速、 R表示观测距离、 Q表示激励矩阵； 其中， 激励矩阵Q按下式计算： 0＝αoαu 其中， α 为 点源与传感器之间的方向余弦向量； 按下式计算P波初动的微震矩张量： 其中， Rn表示点源到第n个传感器的观测距离， 表示点源与第n个传感器之间 的方向余弦向量， T表示矩张量； 按下式计算矩张量T的特 征值： 其中， s表示破裂面运动方 向位移量， A表示新生破裂面的表面积， μ表示拉梅常数， 表 示新生破裂面的运动方向， 表示新生破裂面的法向方向； 按下式计算矩张量的特 征值所对应的特 征向量： 将矢量 和 的夹角设置为β， 则 和 的夹角以及 和 的夹角均为β /2， 按下式计算：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115455706 A 3