【技术实现步骤摘要】
一种基于随钻参数对冲击倾向性的反演方法
[0001]本专利技术涉及矿业安全工程领域，尤其涉及一种基于随钻参数对冲击倾向性的反演方法。
技术介绍
[0002]进入21世纪，随着科技的进步和生活水平的提高，人们对于矿产尤其是煤炭资源的需求也越来越迫切。在煤炭的开采过程中冲击地压是深井矿山面临的主要安全隐患之一。冲击倾向性是指煤岩体是否能够发生冲击地压的属性，是评价煤矿冲击地压发生危险的重要依据。可通过实验室测试鉴定。
[0003]目前对煤层以及顶底板进行冲击倾向性鉴定时，需要从先井下获取煤岩试样，然后运送到实验室中进行单轴试验，获取冲击倾向性评价参数，然后依据GB/T 25217《冲击地压测定、监测与防治办法》中记载的评价标准进行冲击倾向性判断。这种方法存在以下问题：
[0004](1)但是在试样运输过程中，易遇到路况不好、保存不当等问题，使得试验结果出现误差。
[0005](2)煤体或岩体试样在做冲击倾向性鉴定时处于单向受力状态，而在原岩中是三向应力状态，从三项受力原岩应力状态改变成单项受力状态，会对冲...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于随钻参数对冲击倾向性的反演方法，其特征在于，它包括以下步骤：首先获取煤层或顶底板试样，并将试样分为两组，一组进行大尺度真三轴实验，在实验过程中测得随钻参数，随钻参数包括扭矩M和推进力F；一组做成标准件通过室内实验来确定煤层冲击倾向性相关参数或顶底板参数，煤层冲击倾向性相关参数包括单轴抗压强度R
c
，动态破坏时间DT，冲击能量指数K
E
，弹性能量指数W
ET
，顶底板参数包括单轴抗拉强度R
t
，弹性模量E
t
；然后一一建立随钻参数与各项煤层冲击倾向性参数/顶底板参数的关系式，通过反演得到各关系式中的反演系数；当需要判断现场工程的煤岩冲击倾向性时，只需在煤层开采或巷道掘进过程中采集随钻参数，然后利用关系式获得现场工程的煤岩冲击倾向性相关参数，根据获得的现场工程的煤岩冲击倾向性相关参数值对冲击倾向性进行判定。2.如权利要求1所述的基于随钻参数对冲击倾向性的反演方法，其特征在于，详细步骤如下：步骤1：现场获取煤样或顶底板岩样，并分成两组，一组作为反演试样，一组用于制作标准试件；步骤2：将反演试样进行大尺度真三轴实验，获得多组随钻参数，包括扭矩M和推进力F；步骤3：将用于标准实验的试样制作成标准试件进行实验，当试样为煤样时，通过实验需要获得四个冲击倾向性相关参数，分别为：单轴抗压强度R
c
，动态破坏时间DT，冲击能量指数K
E
，弹性能量指数W
ET
；当试样为顶底板岩样时，通过实验获得单轴抗拉强度R
t
和弹性模量E
t
两个顶底板参数，通过这两个顶底板参数得到复合顶板弯曲能量指数U
WQS
，复合顶板弯曲能量指数U
WQS
作为判定顶底板岩样冲击倾向性相关参数；步骤4：分别建立煤样冲击倾向性相关参数/岩样的顶底板参数与随钻参数的关系式以及关系式中反演系数的矩阵表达式,具体包括：(1)建立单轴抗压强度R
c
与随钻参数的关系式Z1以及Z1的反演系数的矩阵表达式；(2)建立动态破坏时间DT与随钻参数的关系式Z2以及Z2的反演系数的矩阵表达式；(3)建立冲击能量指数K
E
与随钻参数的关系式Z3以及Z3的反演系数的矩阵表达式；(4)建立弹性模量E
t
与随钻参数的关系式Z4以及Z4的反演系数的矩阵表达式；(5)建立弹性能量指数W
ET
与随钻参数的关系式Z5以及Z5的反演系数的矩阵表达式；(6)建立单轴抗拉强度R
t
与随钻参数的关系式Z6以及Z6的反演系数的矩阵表达式；步骤5：利用步骤2的随钻参数、步骤3的煤样冲击倾向性相关参数和岩样顶底板参数对步骤4建立的各个反演系数矩阵模型进行训练，从而得到各个关系式中的反演系数，进而得到试样随钻参数与煤样冲击倾向性相关参数/岩样顶底板参数的准确关系式；步骤6：在实际工程中，只需将现场所获得的煤层或者顶底板岩石的随钻参数带入步骤5得到的准确关系中，以获得现场煤层冲击倾向性相关参数或顶底板参数；当针对的是顶底板岩石时，需要进一步通过步骤5所获得的顶底板参数计算复合顶板弯曲能量指数U
WQS
，从而得到判定顶底板岩石冲击倾向性相关参数
‑
复合顶板弯曲能量指数U
WQS
；步骤7：依据步骤6得到的煤层或者顶底板岩石冲击倾向性相关参数值的大小对...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘学生，张宇，谭云亮，王洪磊，李学斌，范德源，杨生龙，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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