【技术实现步骤摘要】
本申请属于井巷工程建设，更具体地，涉及一种基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质。
技术介绍
1、围岩收敛位移是隧洞开挖后最直接的响应之一，是了解围岩体变形性质的基础信息，其不仅是判断围岩变形阶段、评价稳定性状态的依据，也是反演力学参数的基本依据。因此，围岩位移量测方法及量测数据正确与否对于围岩的变形阶段和稳定性状态评估、矿山井巷工程灾害预警防控具有重要价值。
2、在实际挖掘中，由于井巷施工的影响，监测设备常常安装在巷道开挖之后，也就是说，监测断面设置在开挖断面之后，是滞后于掌子面的，从而造成监测设备测量到的位移只有其布设后掌子面掘进过程中围岩发生的位移，也即，开始挖掘到监测设备布设这段时间内围岩发生的位移无法监测到，这期间围岩发生的位移可以理解为损失位移，由于损失位移难以准确获得，相关技术人员在采用数值计算方法模拟真实的开挖过程中，通产将忽略损失位移的监测数据作为模拟对比的基础数据；但申请人认识到，由于损失位移是围岩收敛位移的一部分，为了正确判断围岩稳定性状态，损失位移是必不可少的一个环节，因此，基于忽略损失位移的监测数据得到的反演岩体力学参数的准确性较低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质，主要目的在于解决目前存在基于忽略损失位移的监测数据得到的反演岩体力学参数的准确性较低的问题。
2、依据本申请第一方面，提供了一种基于损失位移的反演
3、确定待挖掘巷道及所述待挖掘巷道中的监测断面，以及获取所述待挖掘巷道对应的初始岩体力学参数；
4、通过监测设备采集所述监测断面在挖掘过程中的监测数据，并基于所述监测数据确定一组标准化距离、一组标准化位移和巷道围岩最大标准化塑性区半径，其中，所述监测数据包括一组围岩径向位移、一组所述监测断面与掌子面之间的距离、巷道围岩的最大松动圈半径以及最大松动圈断面的巷道当前半径；
5、基于所述一组标准化距离、所述一组标准化位移和所述巷道围岩最大标准化塑性区半径利用损失位移计算公式计算布设所述监测设备之前巷道围岩已发生的损失位移，以及根据所述损失位移和所述监测数据生成目标巷道纵向变形曲线；
6、基于所述初始岩体力学参数利用巷道工程连续掘进的数值计算模型确定模拟纵向变形曲线，并利用所述数值计算模型对岩体力学参数进行调整，直至所述模拟纵向变形曲线与所述目标巷道纵向变形曲线相拟合，得到调整后的岩体力学参数，并将所述调整后的岩体力学参数作为反演岩体力学参数。
7、可选地，所述通过监测设备采集所述监测断面在挖掘过程中的监测数据，包括：
8、确定所述监测设备包括位移监测设备、距离测量设备和松动圈探测设备；
9、确定布设于所述监测断面的所述位移监测设备，每隔预设时间间隔通过所述位移监测设备采集所述监测断面在挖掘过程中的围岩径向位移，基于每隔所述预设时间间隔采集到的围岩径向位移生成所述一组围岩径向位移，其中，所述一组围岩径向位移中每个围岩径向位移对应一采集时刻；
10、每隔所述预设时间间隔通过所述距离测量设备采集在挖掘过程中所述监测断面与掌子面之间的距离，基于每隔所述预设时间间隔采集到的所述监测断面与掌子面之间的距离生成所述一组所述监测断面与掌子面之间的距离，其中，所述一组所述监测断面与掌子面之间的距离中每个所述监测断面与掌子面之间的距离对应一采样时刻；
11、确定布设于所述待挖掘巷道的巷道围岩最大松动圈断面的所述松动圈探测设备，通过所述松动圈探测设备测量巷道围岩最大松动圈的松动圈半径作为所述巷道围岩的最大松动圈半径以及测量所述巷道围岩最大松动圈断面的巷道当前半径作为所述最大松动圈断面的巷道当前半径；
12、基于所述一组围岩径向位移、所述一组所述监测断面与掌子面之间的距离、所述巷道围岩的最大松动圈半径和所述最大松动圈断面的巷道当前半径得到所述监测数据。
13、可选地，所述基于所述监测数据确定一组标准化距离、一组标准化位移和巷道围岩最大标准化塑性区半径，包括：
14、从所述监测数据中提取所述一组围岩径向位移，以及获取所述待挖掘巷道对应的巷道初始半径；
15、计算所述一组围岩径向位移中每个围岩径向位移与所述巷道初始半径的比值，得到所述一组标准化位移；
16、从所述监测数据中提取所述一组所述监测断面与掌子面之间的距离，计算所述一组所述监测断面与掌子面之间的距离中每个所述监测断面与掌子面之间的距离与所述巷道初始半径的比值，得到所述一组标准化距离；
17、从所述监测数据中提取所述巷道围岩的最大松动圈半径和所述最大松动圈断面的巷道当前半径，计算所述巷道围岩的最大松动圈半径和所述最大松动圈断面的巷道当前半径的和值，以及计算所述和值与所述巷道初始半径的比值，得到所述巷道围岩最大标准化塑性区半径。
18、可选地，所述基于所述一组标准化距离、所述一组标准化位移和所述巷道围岩最大标准化塑性区半径利用损失位移计算公式计算布设所述监测设备之前巷道围岩已发生的损失位移之前，所述方法还包括：
19、获取所述待挖掘巷道对应的巷道初始半径，以及获取断面处标准化损失位移；
20、计算所述断面处标准化损失位移与所述巷道初始半径之间的乘积，得到所述损失位移计算公式。
21、可选地，所述获取断面处标准化损失位移，包括：
22、从所述一组标准化距离中提取在t1时刻所述监测断面与掌子面之间的第一标准化距离以及在t2时刻所述监测断面与掌子面之间的第二标准化距离，其中，t1时刻为布设所述监测设备之后且所述监测设备开始工作的时刻，所述t2时刻为所述监测断面发生一定位移但未达到最终稳定的收敛位移对应的时刻；
23、确定所述监测断面达到最终稳定收敛位移对应的时刻为t3时刻，从所述一组围岩径向位移中提取在所述t1时刻的第一标准化位移、在所述t2时刻的第二标准化位移以及在所述t3时刻的第三标准化位移，其中，t1<t2<t3；
24、计算所述第二标准化位移与所述第一标准化位移之间的差值，得到第一差值，以及计算所述第三标准化位移与所述第一标准化位移之间的差值，得到第二差值；
25、基于所述第一标准化距离、所述第二标准化距离、所述第一差值、所述第二差值、所述巷道围岩最大标准化塑性区半径确定所述断面处标准化损失位移。
26、可选地，所述根据所述损失位移和所述监测数据生成目标巷道纵向变形曲线，包括：
27、基于所述一组围岩径向位移和所述一组所述监测断面与掌子面之间的距离生成围岩径向位移随所述监测断面与掌子面之间的距离变化的变化曲线，并将所述变化曲线作为巷道纵向变形曲线；
28、从所述巷道纵向变形曲线中提取所述一组围岩径向位移，计算所述一组围岩径向位移中每个围岩径向位移与所述损失位移的和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述通过监测设备采集所述监测断面在挖掘过程中的监测数据，包括：
3.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述基于所述监测数据确定一组标准化距离、一组标准化位移和巷道围岩最大标准化塑性区半径，包括：
4.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述基于所述一组标准化距离、所述一组标准化位移和所述巷道围岩最大标准化塑性区半径利用损失位移计算公式计算布设所述监测设备之前巷道围岩已发生的损失位移之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述获取断面处标准化损失位移，包括：
6.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述根据所述损失位移和所述监测数据生成目标巷道纵向变形曲线，包括：
7.根据权利要求1所述的基
8.一种基于损失位移的反演岩体力学参数的确定装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述通过监测设备采集所述监测断面在挖掘过程中的监测数据，包括：
3.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述基于所述监测数据确定一组标准化距离、一组标准化位移和巷道围岩最大标准化塑性区半径，包括：
4.根据权利要求1所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在于，所述基于所述一组标准化距离、所述一组标准化位移和所述巷道围岩最大标准化塑性区半径利用损失位移计算公式计算布设所述监测设备之前巷道围岩已发生的损失位移之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的基于损失位移的反演岩体力学参数的确定方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：关凯，黎红平，朱万成，张鹏海，刘溪鸽，蒋旭，占赛，牛雷雷，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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