基于随钻感知的超前地质预报方法及系统技术方案

本公开提供了一种基于随钻感知的超前地质预报方法及系统，涉及超前地质预报技术领域，所述方案包括获取钻进过程中的钻进参数；基于所述钻进参数反演得到隧道围岩物理力学参数；基于钻进过程中收集的冲洗液获取岩渣或岩粉；获取岩渣或岩粉的地化特征参数；根据所获取的隧道围岩物理力学参数和地化特征参数，利用预先训练的深度学习模型，获得不良地质识别结果与围岩分级结果两者中至少一个，进而实现超前地质预报。所述方案结合超前地质钻探，从隧道围岩的物理力学性质变化和地化特征参数变化两方面来全面反映地质特征，通过对超前钻探过程中的钻进参数和冲洗液的采集与分析，融合大数据和深度学习算法，最终实现对隧道掌子面前方地质的超前预报。子面前方地质的超前预报。子面前方地质的超前预报。

【技术实现步骤摘要】
基于随钻感知的超前地质预报方法及系统


[0001]本公开属于超前地质预报
，尤其涉及一种基于随钻感知的超前地质预报方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]隧道建设经常遭遇突水突泥、塌方、大变形等地质灾害，造成重大人员伤亡、严重经济损失和恶劣社会影响。断层、岩溶等不良地质是隧道灾害发生的最大元凶和挑战，由于地下地质条件复杂以及地表勘察技术手段有限，在施工前期很难做到对隧道沿线不良地质情况的准确掌握。超前地质预报是隧道施工过程中准确探明断层、岩溶等不良地质最有效的手段，已被纳入相关标准，成为隧道建设灾害防治的核心工序。
[0004]目前常用的隧道不良地质识别和超前地质预报方法主要有地质分析法、物探法和超前钻探法，其中，超前钻探法可直接揭示和推断掌子面前方的围岩和地质特征，是最直接的超前地质预报方法。现有的超前钻探法是通过对掌子面前方的钻探过程进行取芯和记录，由岩土工程人员观察岩芯结构面分布和判断填充物的性质，定性分析隧道围岩的宏观特征并对其进行工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于随钻感知的超前地质预报方法，其特征在于，包括以下步骤：获取钻进过程中的钻进参数；基于所述钻进参数反演得到隧道围岩物理力学参数；基于钻进过程中收集的冲洗液获取岩渣或岩粉；获取岩渣或岩粉的地化特征参数；根据所获取的隧道围岩物理力学参数和地化特征参数，利用预先训练的深度学习模型，对掌子面前方工程地质条件进行分析，获得不良地质识别结果与围岩分级结果两者中至少一个，进而实现超前地质预报。2.如权利要求1所述的基于随钻感知的超前地质预报方法，其特征在于，所述地化特征参数包括岩体中的元素种类及含量、矿物种类及含量和水溶液中的阴阳离子种类及含量。3.如权利要求1所述的基于随钻感知的超前地质预报方法，其特征在于，所述隧道围岩物理力学参数包括岩体的抗压强度、粘聚力、内摩擦角、磨蚀性和完整性。4.如权利要求1所述的基于随钻感知的超前地质预报方法，其特征在于，所述深度学习模型的训练，具体为：基于已有数据集构建用于不良地质识别的训练集，利用所述训练集进行深度学习模型的训练，获得训练好的不良地质识别模型；并且，基于已有数据集构建用于围岩分级的训练集，利用所述训练集进行深度学习模型的训练，获得训练好的围岩分级模型。5.如权利要求4所述的基于随钻感知的超前地质预报方法，其特征在于，已有数据集的挖掘过程包括：采集隧道掘进路线上各类不良地质及其影响区内岩体的抗压强度、粘聚力、内摩擦角、磨蚀性和完整性的物理力学参数，以及元素种类及含量、矿物种类及含量和水溶液中阴阳离子种类及含量，基于数据挖掘的方式，挖掘隧道掘进路线上的岩体中能够反映地质前兆特征信息的物理力学参数和地化特征渐变演化信息。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振浩，林鹏，李术才，谢辉辉，石恒，王朝阳，刘福民，邵瑞琦，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：