(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111335187.7 (22)申请日 2021.11.11 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 许振浩　马瑞阳　李术才　王朝阳　 谢辉辉　熊悦　林鹏　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 张勇 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩 分级系统及方法 (57)摘要 本公开提供了一种基于随钻测试与地化特 征分析的隧道围岩分级系统及方法， 包括实时获 取随钻参数； 基于获取的随钻参数确定地层参 数； 对获得的冲洗液进行元素矿物分析， 基于分 析结果确定不良地质参数； 基于预先训练的围岩 分级模型及获得的随钻参数、 地层参数和不良地 质参数， 获得围岩分级结果。 所述方案能够通过 随钻参数、 钻进感知反演得到的地层情况及地层 地化特征反演得到的不良地质情况， 对掌子面前 方进行实时围岩分级。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 114117590 A 2022.03.01 CN 114117590 A 1.一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特征在于， 包括： 主控模 块以及分别与所述主控 模块连接的钻进模块和冲洗液收集分析模块； 所述钻进模块包括钻进机构及随钻参数监测装置， 所述冲洗液收集分析模块包括设置 于岩壁位置的孔口收集器， 所述孔口收集器的集液 口与筛分装置连通， 所述筛分装置设置 有两路管路， 其中一路与烘干研磨装置连通， 另一路经离心装置分别与溶液富集分析装置 和烘干研磨装置连通； 所述烘干研磨装置的出 料口与岩粉 采集检测装置的样品舱连通。 2.如权利要求1所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述 孔口收集器包括引流筒和挡环， 所述引流筒与挡环通过螺纹可拆解连接 。 3.如权利要求2所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述引流筒侧面 开设有集液口， 通过 所述集液口将冲洗液输入筛分装置 。 4.如权利要求1所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述筛分装置设置有液控阀， 用于对冲洗液的收集进行控制。 5.如权利要求1所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述随钻参数监测装置包括设置于钻进机构的压力 传感器、 位移传感器、 扭矩传感 器以及转速传感器。 6.如权利要求1所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述钻进机构包括钻头和钻杆， 所述钻杆顺序穿过所述孔口收集器的挡环和引流 筒到达岩壁。 7.如权利要求1所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述主控模块包括数据分析子模块和控制 子模块， 所述数据分析子模块内设置有 预先训练的围岩分级模型， 所述围岩分级模型 的训练过程包括： 预先确定历史数据中随钻 参数、 地层参数以及不良地质参数与围岩级别间的映射关系， 完成训练集的构建； 利用所述 训练集对深度学习模型进行训练。 8.如权利要求1所述的一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统， 其特 征在于， 所述 不良地质参数包括 不良地质岩石类型以及不良地质规模。 9.一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级方法， 其特征在于， 其利用如权 利要求1‑8任一项所述的基于随钻测试与地化特征分析 的隧道围岩分级系统， 所述方法包 括以下步骤： 实时获取随钻参数； 基于获取的随钻参数确定地层参数； 对获得的冲洗液进行 元素矿物分析， 基于分析 结果确定不良地质参数； 基于预先训练的围岩分级模型及获得的随钻参数、 地层参数和不良地质参数， 获得围 岩分级结果。 10.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上运行的计算机程序， 其特征 在于， 所述处 理器执行所述程序时实现如下步骤： 实时获取随钻参数； 基于获取的随钻参数确定地层参数； 基于对冲洗液进行 元素矿物分析的结果确定不良地质参数； 基于预先训练的围岩分级模型及获得的随钻参数、 地层参数和不良地质参数， 获得围权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117590 A 2岩分级结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117590 A 3