CN116933588B - 不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,用于解决现有的钻孔卸压的方案与参数设计依靠工程经验以及研究过程中忽略了分析不同岩性时钻孔卸压参数对巷道围岩稳定性的影响,导致研究成果的推广范围有限的问题;本发明实现钻孔卸压网格模型的建立方法,比较了摩尔‑库伦模型与应变软化模型在进行围岩稳定性分析时的差异,建立了钻孔卸压数值计算模型,在泥岩、粉砂岩、砂质泥岩三种不同岩性的情况下,分别研究巷道卸压钻孔在不同直径、间排距及长度时,巷道方向一定范围内围岩最大主应力、粘聚力、巷道直墙表面位移的变化,结合三项计算结果对钻孔卸压后围岩稳定性进行了评价,得出在三种不同岩性的情况下钻孔卸压合理参数。

Description

不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法
技术领域
本发明涉及深部巷道钻孔卸压参数模拟分析技术领域,具体为一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法。
背景技术
目前煤矿已经进入深部开采阶段,进入深部开采后,深部岩石处于高地应力、高地温、高渗透压和强烈开采扰动的“三高一扰动”复杂力学环境中。由于开采技术难度不断增大,致使深部资源开采过程中多种灾害事故频发。因此研究深部巷道围岩稳定的技术和理论具有重要意义。
国内外众多学者和工程技术人员通过大量理论与试验研究,提出巷道所处的应力环境、围岩岩体性质与支护方式是影响巷道稳定的主要因素,因此现场通常仅通过改善围岩岩体特性或提高支护强度这两点出发去实现深部巷道稳定性控制,但是这种情况下往往要对巷道进行多次的维护与返修,使得维护费用大量支出,增加了支护成本,对经济效益和生产效率造成了严重影响。
目前巷道围岩近场卸压法中通过钻孔卸压的形式进行降低和改变巷道应力分布状态的方式较为常见,其施工方便,工程量小且工程实践效果较好,其钻孔直径、长度及间排距的合理参数选取是钻孔卸压技术的关键,但实际工程中钻孔卸压的方案与参数设计主要还是依靠工程经验。虽然一些学术工作者在钻孔卸压技术应用方面取得了一定的研究成果,但目前对钻孔卸压技术的研究并不多,且研究过程中忽略了分析不同岩性时钻孔卸压参数对巷道围岩稳定性的影响,导致研究成果的推广范围有限。因此在不同岩性时不同钻孔卸压参数对巷道围岩稳定性的影响以及钻孔合理参数选取的研究内容还需要进一步完善。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有的钻孔卸压的方案与参数设计依靠工程经验以及忽略了分析不同岩性时钻孔卸压参数对巷道围岩稳定性的影响,导致研究成果的推广范围有限的问题,而提出一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,包括:
利用取芯设备对不同岩性的巷道围岩进行钻孔取芯,并选取取芯围岩的有效段,对有效段进行编号并记录;
将有效段依据预设规格做成标准试件,并进行岩体参数的测定;
选取巷道类型及参数建立钻孔卸压的三维模型以得到网格模型,对网格模型进行钻孔卸压措施模拟得到巷道钻孔卸压网格模型;
设置巷道钻孔卸压网格模型的边界条件;
选取本构模型并确定和输入岩体参数;
在不钻孔卸压的巷道中对多个方向的最大主应力分布进行分析,确定出的钻孔部位;
分别在不同岩性中,分析不同卸压钻孔直径、卸压钻孔长度和卸压钻孔间排距,再对围岩最大主应力、粘聚力和巷道直墙表面位移的变化进行对比,确定不同岩性情况下的钻孔卸压参数。
作为本发明的一种优选实施方式,所述取芯设备为直径为50mm取芯钻头和取芯管钻;有效段为完整段长度大于100mm。
作为本发明的一种优选实施方式,所述岩体参数包括体积模量K、剪切模量G和抗拉强度δt、塑性参数εps、粘聚力c和内摩擦角
体积模量K=E/3(1-2λ),剪切模量G=E/2(1+λ);E和λ分别为测定的弹性模量和泊松比;
塑性参数εps为Ψ为围岩剪胀角,γp为围岩剪切应变;
粘聚力c和内摩擦角与塑性参数εps之间的关系为:/> 为残余粘结力,/>为残余内摩擦角;k1、k2、k3、k4为相关系数。
作为本发明的一种优选实施方式,所述利用取芯设备之前还包括:选取对应的取芯设备,具体选取过程为:
用户通过智能终端输入取芯请求,对取芯请求进行解析得到取芯位置和数量;基于取芯位置生成筛选范围,获取筛选范围内在线的取芯设备并向其对应设备管理人员的智能终端发送取芯指令;在预设时间范围内接收该设备管理人员通过智能终端反馈的指令结果;指令结果为是和否;
当指令结果为是时,获取该取芯设备对应设备管理人员的取芯基值、取芯效值和设备管理人员与取芯位置的之间路线的取芯距离;对取芯基值、取芯效值和取芯距离进行分析得到设备管理人员的取芯总值;将取芯位置和数量发送取芯总值最大的设备管理人员的智能终端,当该设备管理人员通过智能终端反馈同意指令时,生成取芯位置和数量对应的取芯订单并发送至该设备管理人员的智能终端;当该设备管理人员通过智能终端反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时,向将取芯位置和数量发送取芯总值次大的设备管理人员的智能终端,依次类推;
设备管理人员依据取芯订单将取芯设备送至对应取芯位置,并发送至取芯订单执行指令,执行取芯订单执行指令并建立与对应的用户进行视频连接,然后进行取芯,并将其送至邮寄至用户制定位置,同时将邮寄时间上传至云平台。
作为本发明的一种优选实施方式,所述云平台内还设置有基值分析单元,基值分析单元用于采集设备管理人员的注册时间、取芯累积总数、反馈结果总次数并进行基值分析,具体为:将注册时间与当前时间进行时刻差计算得到设备管理人员的入职时长,提取取芯累积总数和反馈结果总次数对应的数值并将其数值分别乘以对应的预设权重系数,然后求和得到数值结果,将该数值结果标记为取反值;获取设备管理人员每次的取芯距离并进行求和得到取芯总距离,提取取芯总距离的数值并将其按照一定比例换算得到取芯总值;将入职时长、取反值、取芯总值进行归一化处理并提取三者的数值;入职时长的数值和取反值的数值为长轴和短轴构建椭圆形,选取椭圆形的圆心,以该圆心为起始点,取芯总值的数值为高构建椭圆锥,分析椭圆锥的体积并提取体积的数值,将该数值标记为取芯基值。
作为本发明的一种优选实施方式,所述云平台内还设置有效值分析单元,效值分析单元用于采集设备管理人员接收到取芯订单的订单时刻以及对应邮寄时间并进行效值分析,具体分析过程为:将订单时刻与对应邮件时间进行时刻差计算得到对应的单次取芯时长;提取设备管理人员所有单次取芯时长的数值,并依据时刻先后顺序进行排序,计算相邻两个单次取芯时长之间的差值得到邻隔差值,再计算相邻两个单次取芯时长之间的间隔时间并提取间隔时间的数值得到间隔值;将邻隔差值除以间隔值得到时邻间比值,对时邻间比值进行标记,当在前的单次取芯时长小于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比一;当在前的单次取芯时长大于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比二;将所有的时邻比二进行求和得到时邻总值二;将所有的时邻比一进行求和得到时邻总值一;将时邻总值二除以时邻总值一得到取芯效值。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明基于软件实现钻孔卸压网格模型的建立方法,比较了摩尔-库伦模型与应变软化模型在进行围岩稳定性分析时的差异,同时确定了模型尺寸、网格大小、边界条件、本构关系和预应力锚杆索支护参数,建立了钻孔卸压数值计算模型。
2、本发明在泥岩、粉砂岩、砂质泥岩三种不同岩性的情况下,分别研究巷道卸压钻孔在不同直径、间排距及长度时,巷道方向一定范围内围岩最大主应力、粘聚力、巷道直墙表面位移的变化,并结合这三项计算结果对钻孔卸压后围岩稳定性进行了评价,最终得出在三种不同岩性的情况下钻孔卸压合理参数。
3、本发明对用户的取芯请求进行分析处理并对取芯基值、取芯效值和取芯距离进行分析得到设备管理人员的取芯总值,依据取芯总值匹配对应的设备管理人员进行取芯操作,一方面无需用户到取芯位置进行取芯操作,另一方面可以匹配得到合理的人员取芯操作,避免不合理的匹配,造成取芯操作周期时间长,影响钻孔卸压参数分析时间。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明的模型边界条件设置图;
图3-1(a)为本发明的不钻孔卸压巷道示意图;
图3-1(b)为本发明的双排卸压钻孔巷道示意图;
图3-1(c)为本发明的单排卸压钻孔巷道示意图;
图4为本发明的云平台内部原理框图;
图5为本发明的锚杆(索)结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的若干个实施例以便使得本领域技术人员能够实现本申请。本申请可以体现为许多不同的形式和目的并且不应局限于本申请所阐述的实施例。提供这些实施例以使得本申请全面且完整,并充分地向本领域技术人员传达本申请的范围。所述实施例并不限定本申请。
除非另有定义,本申请中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是,诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义,并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释,除非本申请中明确地如此定义。
第一实施例:
请参阅图1-图2所示,一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,不同岩性选取为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩三种典型岩性的巷道围岩;该方法包括:
步骤一:用户通过智能终端输入取芯请求到云平台上,云平台对其进行处理匹配到相应的取芯设备,取芯设备为直径为50mm取芯钻头和取芯管钻;利用直径为50mm取芯钻头和取芯管钻对不同岩性的巷道围岩进行钻孔取芯,并选取取芯围岩的有效段,对有效段进行编号并记录;钻取围岩深度为5m岩芯,取芯直径50mm,完整段长度大于100mm为有效段;
步骤二:将有效段依据预设规格做成标准试件,具体为:将现场钻孔取芯的围岩在实验室加工成直径为d=50mm、高度为h=100mm的标准试件;进行内摩擦角、粘结力、泊松比及弹性模量的测定;测定结果如下表1:
表1岩石力学性能参数测定结果表
步骤三:选取巷道类型及参数建立钻孔卸压的三维模型以得到网格模型,对网格模型进行钻孔卸压措施模拟得到巷道钻孔卸压网格模型;具体为:通过FLAC3D软件内置的网格生成器使得网格和几何模型同时生成,可以根据自己模型的几何形状在FLAC3D网格库中选择例如radial-brick、radial-cylinder、radial-tunnel等13种原始网格形状,进行网格模型建立;建立网格模型时通过点、线、面、体,先建立对象的几何外形,再进行实体模型的网格划分来完成网格模型的建立。由于钻孔卸压的三维模型在FLAC3D中的建立较为复杂,因此,在网格模型建立时使用了ABAQUS来辅助建模,再将模型导入至FLAC3D中,其大致方法为:ABAQUS软件完成建模后,输出.inp文件,然后通过FLAC3D工具栏中的import选项进行导入模型,然后输出.f3grid文件,最后在命令流中通过impgrid命令进行调用.f3grid模型文件。
本申请分析的巷道类型为直墙半圆拱,其中直墙高1.8m,巷道底板与半圆拱直径均为2.8m。在进行最大网格尺寸确定前,分别对全局最大网格设置为0.2m和0.1m时进行了模拟结果对比,发现两种情况下,巷道帮部直墙位移结果仅在mm量级有所差异。这在实际巷道支护问题中几乎可以忽略不计。因此,本申请数值计算模拟时选用的网格最大尺寸为0.2m。为了提高计算精确度和速度,仅对巷道外10m范围网格进行加密,六面体网格尺寸设置为0.2m,其余范围的网格尺寸设置为0.8m。由于巷道开挖后的影响范围为巷道半径5-6倍,网格模型的平面尺寸为长×宽=60m×60m,模型的厚度方向为单个钻孔卸压模型,模型厚度根据不同卸压钻孔的排距改变而改变,以实现精确地简化计算。网格模型建立完成后导入至FLAC3D中。FLAC3D中模拟钻孔卸压措施的方法是通过在ABAQUS软件在草图命令中巷道帮部某个位置,绘制不同直径的平面圆,再根据不同长度进行拉伸,最后形成卸压钻孔实体,在FLAC3D中使用group命令将这些实体进行命名编组。通过对命名编组好的实体赋予null(空模型)来将卸压钻孔实体进行开挖,以实现对巷道采取钻孔卸压措施的模拟。
步骤四:设置巷道钻孔卸压网格模型的边界条件;在FLAC3D程序中拥有多种边界条件,例如力学边界条件、流体边界条件、热边界条件、速度边界条件、位移边界条件等,各边界条件要通过输入不同的边界命令来实现。根据地质条件,模拟深度为720m左右时巷道钻孔卸压对围岩稳定性的影响,采用等效埋深的方法,通过zone face apply命令对模型顶部施加P0=16MPa的荷载,通过zone gridpoint fix命令对模型底部及两侧施加约束限制位移,模型边界条件如图2所示。
步骤五:选取本构模型并确定和输入岩体参数;具体为:FLAC3D软件中包含多种材料本构模型,其中包括:空单元模型;3种弹性模型:
各向同性弹性、正交各向异性弹性和横向同性弹性;15种塑性模型:如德鲁克-普拉格、摩尔-库伦、应变软化/硬化、修正剑桥等。使用FLAC3D软件对巷道围岩稳定性进行相关研究时,目前主要应用的两种本构模型分别为:摩尔-库伦模型和应变软化模型,王凯、刁心宏、赖建英等提出在进行深部巷道岩土相关数值计算时,应变软化模型相较于摩尔-库伦模型能较好地反映岩石力学特性,选用应变软化模型计算时两帮及顶板向内变形现象更明显,且围岩塑性区扩展范围更大。
在使用FLAC3D软件进行围岩稳定性分析时,使用应变软化模型的数值计算结果会更加贴合实际,安全系数会更高,方便指导施工。因此本申请选取应变软化模型作为本构模型。
选用FLAC3D内置的应变软化模型时,需要输入围岩岩体的力学性能参数,例如有:体积模量K、剪切模量G和抗拉强度δt、塑性参数εps、粘聚力c和内摩擦角可通过实验测出,体积模量K和剪切模量G则需要通过公式进行转换得出,转换关系为:体积模量K=E/3(1-2λ),剪切模量G=E/2(1+λ);E和λ分别为测定的弹性模量和泊松比;
本申请FLAC3D涉及采用的泥岩、砂质泥岩、粉砂岩三种岩体力学参数如下表2所示。
表2岩石力学参数表
巷道开挖后周边围岩会产生破碎区、塑性区、弹性区,岩石的粘聚力c和内摩擦角会随着变形而衰减,其衰减的快慢程度也会产生变化。塑性参数εps是反映岩石强度峰值衰减快慢程度的指标,塑性参数εps与岩石的粘聚力c和内摩擦角/>之间的关系如下:
塑性参数εpsΨ为围岩剪胀角,γp为围岩剪切应变;
粘聚力c和内摩擦角与塑性参数εps之间的关系为:/> 为残余粘结力,/>为残余内摩擦角;k1、k2、k3、k4为相关系数。
测定得到的岩体强度数据,得出不同岩性的峰后强度粘聚力c、内摩擦角与塑性参数εps的衰减方程,如下表3.
表3围岩强度参数衰减方程表
通过峰后强度衰减方程可以看出,只有在塑性参数εps趋于无穷大时粘聚力c、内摩擦角取值才能近似等于残余强度/>但塑性参数εps趋于无穷大不可能出现,本申请经试验后发现围岩的峰后粘聚力强度小于1.05倍的残余强度时,岩体就已经进入了残余变形阶段。此时即可认为岩石的粘聚力c和内摩擦角/>近似等于/>在FLAC3D软件中选择应变软化模型作为本构关系时,需要通过表3所示的峰后强度衰减方程得出不同塑性应变下的围岩参数值c、/>即可建立应变软化模型中不同围岩岩性的粘聚力c和内摩擦角/>
步骤六:在不钻孔卸压的巷道中对多个方向的最大主应力分布进行分析,确定出的钻孔部位;巷道围岩钻孔卸压应使得围岩所受最大主应力在钻孔长度方向上最大化,以达到最大卸压效果,根据巷道现场观测结果,巷道直墙部位为主要变形区域,且巷道所处位置以自重应力为主,应垂直于巷道直墙部位沿水平方向进行钻孔卸压,降低帮部直墙位移,达到最佳钻孔卸压效果。因此本节首先在不钻孔卸压的巷道中对如图3-1(a)中拱基线aA方向、帮部上1/4处bB方向、帮部中点cC方向、帮部下1/4处dD方向以及帮底eE共5个方向的最大主应力分布进行分析,确定出合理的钻孔部位。随后分别在三种不同岩性中,分析不同卸压钻孔直径d、卸压钻孔长度L和卸压钻孔间排距a×b的情况下,对如图3-1(b)所示的两卸压钻孔正中间fF方向以及如图3-1(c)所示单排孔以下0.5m位置hH方向的围岩最大主应力σ、粘聚力c和巷道直墙表面gG位移u的变化进行对比,以此来确定不同岩性情况下钻孔卸压合理参数。
确定锚杆(索)支护参数;巷道在加固和支护过程中使用较为广泛的是预应力锚杆(索),其在使用时分为自由段和锚固段,自由段将拉力传递至锚固段区域并使得锚杆施加预应力,锚固段则是与灌入的水泥砂浆结合增加沿长度方向的抗剪性能来抵抗岩体裂缝的位移。在FLAC3D软件中锚杆和锚索的支护主要通过cable单元来模拟。在模拟的时候需要对cable单元进行自由段、锚固段划分以近似模拟锚杆(索)的受力状态。本文将整根锚杆(索)分为25段,其中锚固段为10段,自由段为15段。同理,在数值模拟中的锚索也是与锚杆一样进行段数划分,锚杆(索)的结构图,如图5所示。
第二实施例:
在第一实施例的基础上,请参阅图4所示,云平台包括请求处理单元、数据库、基值分析单元、效值分析单元、芯拒分析单元;
请求处理单元接收用户通过智能终端输入取芯请求并进行处理,具体为:对取芯请求进行解析得到取芯位置和数量;基于取芯位置生成筛选范围,获取筛选范围内在线的取芯设备并向其对应设备管理人员的智能终端发送取芯指令;在预设时间范围内接收该设备管理人员通过智能终端反馈的指令结果;指令结果为是和否;
当指令结果为是时,获取该取芯设备对应设备管理人员的取芯基值、取芯效值和设备管理人员与取芯位置的之间路线的取芯距离;对取芯基值、取芯效值和取芯距离进行归一化处理并提取三者数值,依次标记为QXj、QXk、QXm;再将三者的数值代入预设取芯分析模型得到设备管理人员的取芯总值QXZ;其中,sf1、sf2和sf3为取芯基值、取芯效值和取芯距离对应的权重占比;μ为设备管理人员的芯拒因子;将取芯位置和数量发送取芯总值最大的设备管理人员的智能终端,当该设备管理人员通过智能终端反馈同意指令时,生成取芯位置和数量对应的取芯订单并发送至该设备管理人员的智能终端;当该设备管理人员通过智能终端反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时,向将取芯位置和数量发送取芯总值次大的设备管理人员的智能终端,依次类推;
设备管理人员依据取芯订单将取芯设备送至对应取芯位置,并发送至取芯订单执行指令,执行取芯订单执行指令并建立与对应的用户进行视频连接,然后进行取芯,并将其送至邮寄至用户制定位置,同时将邮寄时间上传至云平台。
基值分析单元采集设备管理人员的注册时间、取芯累积总数、反馈结果总次数并进行基值分析,具体为:将注册时间与当前时间进行时刻差计算得到设备管理人员的入职时长,提取取芯累积总数和反馈结果总次数对应的数值并将其数值分别乘以对应的预设权重系数,然后求和得到数值结果,将该数值结果标记为取反值;获取设备管理人员每次的取芯距离并进行求和得到取芯总距离,提取取芯总距离的数值并将其按照一定比例换算得到取芯总值;将入职时长、取反值、取芯总值进行归一化处理并提取三者的数值;入职时长的数值和取反值的数值为长轴和短轴构建椭圆形,选取椭圆形的圆心,以该圆心为起始点,取芯总值的数值为高构建椭圆锥,分析椭圆锥的体积并提取体积的数值,将该数值标记为取芯基值。
效值分析单元采集设备管理人员接收到取芯订单的订单时刻以及对应邮寄时间并进行效值分析,具体分析过程为:将订单时刻与对应邮件时间进行时刻差计算得到对应的单次取芯时长;提取设备管理人员所有单次取芯时长的数值,并依据时刻先后顺序进行排序,计算相邻两个单次取芯时长之间的差值得到邻隔差值,再计算相邻两个单次取芯时长之间的间隔时间并提取间隔时间的数值得到间隔值;将邻隔差值除以间隔值得到时邻间比值,对时邻间比值进行标记,当在前的单次取芯时长小于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比一;当在前的单次取芯时长大于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比二;将所有的时邻比二进行求和得到时邻总值二;将所有的时邻比一进行求和得到时邻总值一;将时邻总值二除以时邻总值一得到取芯效值。
芯拒分析单元采集反馈反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复的时刻并进行芯拒因子分析,分别统计反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时刻对应的数量得到拒绝次数、其它次数和未回复次数;提取拒绝次数、其它次数和未回复次数对应的数值并将其分别乘以对应的预设权重系数得到次数累值并将其数值标记为EF1,将拒绝次数、其它次数和未回复次数进行求和得到总次数并将其数值标记为EF2;
将次数累值和总次数代入预设芯拒公式μ=1-(EF1+EF2)*FB1/100得到芯拒因子μ,其中FB1为预设系数。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,包括:
利用取芯设备对不同岩性的巷道围岩进行钻孔取芯,并选取取芯围岩的有效段,对有效段进行编号并记录;其特征在于,还包括:
将有效段依据预设规格做成标准试件,并进行岩体参数的测定;
选取巷道类型及参数建立钻孔卸压的三维模型以得到网格模型,对网格模型进行钻孔卸压措施模拟得到巷道钻孔卸压网格模型;
设置巷道钻孔卸压网格模型的边界条件;
选取本构模型并确定和输入岩体参数;
在不钻孔卸压的巷道中对多个方向的最大主应力分布进行分析,确定出的钻孔部位;
分别在不同岩性中,分析不同卸压钻孔直径、卸压钻孔长度和卸压钻孔间排距,再对围岩最大主应力、粘聚力和巷道直墙表面位移的变化进行对比,确定不同岩性情况下的钻孔卸压参数;
所述利用取芯设备之前还包括:选取对应的取芯设备,具体选取过程为:
用户通过智能终端输入取芯请求,对取芯请求进行解析得到取芯位置和数量;基于取芯位置生成筛选范围,获取筛选范围内在线的取芯设备并向其对应设备管理人员的智能终端发送取芯指令;在预设时间范围内接收该设备管理人员通过智能终端反馈的指令结果;指令结果为是和否;
当指令结果为是时,获取该取芯设备对应设备管理人员的取芯基值、取芯效值和设备管理人员与取芯位置的之间路线的取芯距离;对取芯基值、取芯效值和取芯距离进行归一化处理并提取三者数值,依次标记为QXj、QXk、QXm;再将三者的数值代入预设取芯分析模型得到设备管理人员的取芯总值QXZ;其中,sf1、sf2和sf3为取芯基值、取芯效值和取芯距离对应的权重占比;μ为设备管理人员的芯拒因子;将取芯位置和数量发送取芯总值最大的设备管理人员的智能终端,当该设备管理人员通过智能终端反馈同意指令时,生成取芯位置和数量对应的取芯订单并发送至该设备管理人员的智能终端;当该设备管理人员通过智能终端反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时,向将取芯位置和数量发送取芯总值次大的设备管理人员的智能终端,依次类推;
设备管理人员依据取芯订单将取芯设备送至对应取芯位置,并发送至取芯订单执行指令,执行取芯订单执行指令并建立与对应的用户进行视频连接,然后进行取芯,并将其送至邮寄至用户制定位置,同时将邮寄时间上传至云平台;
所述云平台内还设置有基值分析单元,基值分析单元用于采集设备管理人员的注册时间、取芯累积总数、反馈结果总次数并进行基值分析,具体为:将注册时间与当前时间进行时刻差计算得到设备管理人员的入职时长,提取取芯累积总数和反馈结果总次数对应的数值并将其数值分别乘以对应的预设权重系数,然后求和得到数值结果,将该数值结果标记为取反值;获取设备管理人员每次的取芯距离并进行求和得到取芯总距离,提取取芯总距离的数值并将其按照一定比例换算得到取芯总值;将入职时长、取反值、取芯总值进行归一化处理并提取三者的数值;入职时长的数值和取反值的数值为长轴和短轴构建椭圆形,选取椭圆形的圆心,以该圆心为起始点,取芯总值的数值为高构建椭圆锥,分析椭圆锥的体积并提取体积的数值,将该数值标记为取芯基值;
所述云平台内还设置有效值分析单元和芯拒分析单元,效值分析单元用于采集设备管理人员接收到取芯订单的订单时刻以及对应邮寄时间并进行效值分析,具体分析过程为:将订单时刻与对应邮件时间进行时刻差计算得到对应的单次取芯时长;提取设备管理人员所有单次取芯时长的数值,并依据时刻先后顺序进行排序,计算相邻两个单次取芯时长之间的差值得到邻隔差值,再计算相邻两个单次取芯时长之间的间隔时间并提取间隔时间的数值得到间隔值;将邻隔差值除以间隔值得到时邻间比值,对时邻间比值进行标记,当在前的单次取芯时长小于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比一;当在前的单次取芯时长大于在后的单次取芯时长时,将时邻间比值标记为时邻比二;将所有的时邻比二进行求和得到时邻总值二;将所有的时邻比一进行求和得到时邻总值一;将时邻总值二除以时邻总值一得到取芯效值;
芯拒分析单元采集反馈反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复的时刻并进行芯拒因子分析,分别统计反馈拒绝指令或其它指令或在预设时间范围内未回复时刻对应的数量得到拒绝次数、其它次数和未回复次数;提取拒绝次数、其它次数和未回复次数对应的数值并将其分别乘以对应的预设权重系数得到次数累值并将其数值标记为EF1,将拒绝次数、其它次数和未回复次数进行求和得到总次数并将其数值标记为EF2;
将次数累值和总次数代入预设芯拒公式μ=1-(EF1+EF2)*FB1/100得到芯拒因子μ,其中FB1为预设系数。
2.根据权利要求1所述的一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,其特征在于,所述取芯设备为直径为50mm取芯钻头和取芯管钻;有效段为完整段长度大于100mm。
3.根据权利要求1所述的一种不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法,其特征在于,所述岩体参数包括体积模量K、剪切模量G和抗拉强度δt、塑性参数εps、粘聚力c和内摩擦角
体积模量K=E/3(1-2λ),剪切模量G=E/2(1+λ);E和λ分别为测定的弹性模量和泊松比;
塑性参数εps为Ψ为围岩剪胀角,γp为围岩剪切应变;
粘聚力c和内摩擦角与塑性参数εps之间的关系为:/> 为残余粘结力,/>为残余内摩擦角;k1、k2、k3、k4为相关系数。
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