【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩石力学参数测试，尤其涉及一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、岩石的滑动摩擦是岩石强度、边坡稳定、滑坡、地震成因和地壳应力场估计等领域经常涉及的重大岩石力学问题之一。岩石滑动摩擦的工程控制基础理论与测试方法研究是国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科学问题，具有重要的科学意义和广泛的应用前景。
3、专利技术人发现，现有的岩石滑动摩擦系数测试方法主要有室内直剪试验、双剪试验、扭剪试验以及三轴试验等，需现场采样后制备成标准试样，然后开展室内试样，然而，现场岩石取样及加工过程繁琐，耗时耗力，且针对高围压条件下的岩石，卸荷后岩石容易崩解，难以取到完整试样，难以满足岩石滑动摩擦系数的原位快速测试需求。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法及系统，通过钻头与岩石的受力分析，基于力学极限平衡原理，建立岩石滑动摩擦系数与钻进参数、钻头设计参数的计算模型，通过获取钻进参数和钻头设计参数即可实现对岩石滑动摩擦系数的测试，不仅能够应用在实验室对滑动摩擦系数的测定中，而且能够实现岩石滑动摩擦系数的原位快速测试需求。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一个方面提供一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，包括：
3、获取钻进过程中的钻进参数和钻头设计参数；
4、根据钻头在钻进过程中与岩
5、根据所获取的钻进参数和钻头设计参数与所建立的计算模型，得到岩石的滑动摩擦系数。
6、本专利技术的第二个方面提供一种岩石滑动摩擦系数原位测试系统，包括：
7、获取模块：获取钻进过程中的钻进参数和钻头设计参数；
8、模型建立模块：根据钻头在钻进过程中与岩石的受力分析，基于力学极限平衡原理，建立岩石滑动摩擦系数与钻进参数、钻头设计参数的计算模型；
9、求解模块：根据所获取的钻进参数和钻头设计参数与所建立的计算模型，得到岩石的滑动摩擦系数。
10、本专利技术的第三个方面提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法。
11、本专利技术的第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法。
12、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
13、在本专利技术中，通过获取钻进参数和钻头设计参数，以及根据钻头在钻进过程中对岩石的受力分析情况，建立摩擦系数的求解的计算模型，根据所建立的计算模型实现了岩石滑动摩擦系数的数字钻进原位快速测试，能够应用在施工现场的岩石滑动摩擦系数测试，解决了传统岩石滑动摩擦系数需要在实验室内进行，且测试耗时耗力的弊端。
14、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述钻进参数包括钻进压力和钻进扭矩。
3.如权利要求1所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述钻头设计参数包括：钻头半径、钻头切削齿宽度和钻头切削齿的倾角。
4.如权利要求1所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，根据钻头对钻进过程中岩石破碎特性和破岩受力情况，基于力学极限平衡原理，建立岩石滑动摩擦系数与钻进参数、钻头设计参数的计算模型，具体为：
5.如权利要求4所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述平衡分析公式包括：钻头与岩石接触面垂向上的钻进压力与钻头与岩石切削面的阻力、钻头切削齿倾角和钻头切削齿的摩擦角之间的关系式；钻头与岩石接触面水平方向上的切削力与钻头与岩石切削面的阻力、钻头切削齿倾角、钻头切削齿的摩擦角和钻头切削齿底面与岩石之间的摩擦力之间的计算关系式。
6.如权利要求4所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述岩石与钻头切削
7.如权利要求4所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述钻进扭矩与钻进压力关系为：钻进扭矩与钻头与岩石接触面水平方向上的切削力、钻头半径和钻头切削齿宽度之间的推导公式。
8.一种岩石滑动摩擦系数原位测试系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一项所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法。
...【技术特征摘要】
1.一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述钻进参数包括钻进压力和钻进扭矩。
3.如权利要求1所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述钻头设计参数包括：钻头半径、钻头切削齿宽度和钻头切削齿的倾角。
4.如权利要求1所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，根据钻头对钻进过程中岩石破碎特性和破岩受力情况，基于力学极限平衡原理，建立岩石滑动摩擦系数与钻进参数、钻头设计参数的计算模型，具体为：
5.如权利要求4所述的一种岩石滑动摩擦系数原位测试方法，其特征在于，所述平衡分析公式包括：钻头与岩石接触面垂向上的钻进压力与钻头与岩石切削面的阻力、钻头切削齿倾角和钻头切削齿的摩擦角之间的关系式；钻头与岩石接触面水平方向上的切削力与钻头与岩石切削面的阻力、钻头切削齿倾角、钻头切削齿的摩擦角和钻头切削齿底面与岩石之间的摩擦力之间的计算关系式。
6.如权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：许振浩，亢金涛，谢辉辉，马瑞阳，韩涛，李珊，林鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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