一种基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法技术

本发明专利技术公开了一种基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法，包括如下步骤：1：实时获取TBM动态掘进参数，推力F，推进速度v，刀盘扭矩T，刀盘转速n；2：数据清洗获取稳态掘进数据；3：构建岩机参量数据库；4：岩机敏感参量重要性判识；5：选择岩机敏感参量作为训练样本对FMC模型训练；6：选择岩机敏感参量作为判识样本输入FMC模型围岩识别；7：输出围岩等级识别结果。本发明专利技术依据动态掘进参数实时判识感知TBM掌子面围岩等级，通过围岩状态反演调整掘进参数。这种岩机信息的互馈动态感知和动态调整，实现了依据掌子面围岩等级变化动态调整掘进参量和掘进方案的需求，提高了TBM掘进效率。TBM掘进效率。TBM掘进效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体涉及一种基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法。

技术介绍

[0002]隧道施工中，掌子面围岩状态的实时准确感知对TBM主司机动态调整掘进参数，合理调整掘进方案，规避工程风险具有重要意义。现有掘进参数的调整主要依赖于TBM主司机的经验控制，一旦围岩状态识别不准或遭遇地层突变，如果不及时调整掘进参数和方案，会引发卡机、坍塌等重大工程事故，造成重大经济损失。如昆明掌鸠河引水供水工程上公山隧洞TBM施工因围岩判定不准，掘进参数不合理，导致围岩扰动大而引发卡机事故，脱困处理耗时3个月；引汉济渭工程岭南TBM段突遇高磨蚀花岗岩地层，导致大量滚刀异常磨损，滚刀平均掘进寿命仅为2.46m；南非莱索托水工隧洞因地质突变，遇到高硬度、高石英含量的玄武岩，未及时调整掘进主控参量导致整盘刀具报废，停机检修2个月。现有TBM掌子面围岩识别主要是依据地勘资料和掌子面超前钻孔取芯来识别，这种传统方法具有一定的局限性，地勘资料是粗劣获知整条线路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法，其特征在于，包括如下步骤：Step1：实时获取TBM动态掘进参数，推力F，推进速度v，刀盘扭矩T，刀盘转速n；Step2：数据清洗获取稳态掘进数据：去除TBM掘进段非稳态掘进数据；Step3：构建岩机参量数据库；Step4：岩机敏感参量重要性判识；Step5：选择岩机敏感参量作为训练样本对FMC模型训练；Step6：选择岩机敏感参量作为判识样本输入FMC模型围岩识别；Step7：输出围岩等级识别结果。2.根据权利要求1所述的基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法，其特征在于，Step2中通过对掘进参数进行分布统计，变量采取概率密度法去除异常数据，将数据点距离平均值5倍标准差的点作为异常数据样本点，认为该数据点为非稳态掘进数据，即准差的点作为异常数据样本点，认为该数据点为非稳态掘进数据，即排除异常样本点，获取稳态掘进数据。3.根据权利要求1所述的基于岩机敏感参量判识和改进FMC模型隧道围岩等级的分类方法，其特征在于，Step3中构建岩机参量数据库的具体步骤如下：
①
将Step2中获取的稳态掘进数据归一化处理，消除量纲参数；
②
计算岩石可掘进敏感指标推力切深FP、扭矩切深TP，FP＝F/P，TP＝T/P；
③
以设备参数F，v，T，n和岩石可掘进指标FP...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏波，周建军，卢高明，赵海雷，翟乾智，王利明，潘东江，张理蒙，杨延栋，李帅远，范文超，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：