(19)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 202111573863.4 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 北方爆破科技有限公司 地址 100089 北京市海淀区昆明湖南路51 号C座三层301、 302 (72)发明人 李泽华　余德运　王仲琦　王洪强　 杨恩　徐谦　张世青　王银涛　 冯凯　吕智铭　 (74)专利代理 机构 深圳紫晴专利代理事务所 (普通合伙) 44646 专利代理师 雒盛林 (51)Int.Cl. E21B 49/00(2006.01) E21B 47/00(2012.01) E21F 17/18(2006.01)G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种岩石动力学参数原位获取方法 (57)摘要 本发明属于矿山爆破技术领域， 公开了一种 岩石动力学参数原位获取方法， 包括如下步骤： 根据钻机参数划分爆破工区内岩石分层的层位， 并获取各层位的岩石物理力学参数； 在爆破工区 内进行微测井试验； 根据各层位的岩石物理力学 参数和微测井试验数据； 在爆 破工区内进行试炮 激发试验； 建立初始的有限元模型； 获取最优的 有限元模型； 基于最优的有限元模 型获取各层位 的岩石动力学参数。 本发明解决了现有技术存在 的步骤复杂， 精确性和实时性较低， 时间成本投 入过大以及工区岩体连续 性被破坏的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114458307 A 2022.05.10 CN 114458307 A 1.一种岩石动力学参数原位获取 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 根据钻机参数划分爆破工区内岩石分层的层位， 并获取 各层位的岩石物理力学参数； 在爆破工区内进行微测井试验， 得到各层位的各第一 监测点的微测井试验数据； 根据各层位的岩石物理力学参数和微测井试验数据， 得到各层位的弹 塑性参数； 在爆破工区内进行 试炮激发试验， 动态设置第二 监测点并记录对应的监测振动数据； 根据试炮激发试验的爆源参数、 第二监测点的位置数据、 岩石分层的层位以及各层位 的弹塑性参数， 建立初始的有限元模型； 使用初始的有限元模型获取各第 二监测点的计算振动数据， 将计算振动数据与对应的 监测振动数据进行对比分析， 根据对比分析结果优化初始的有限元模型， 得到最优的有限 元模型； 基于最优的有限元模型获取 各层位的岩石动力学参数。 2.根据权利要求1所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 根据钻机参数划 分爆破工区内岩石分层的层位， 并获取 各层位的岩石物理力学参数， 包括如下步骤： 获取钻头在不同深度处的钻机参数； 根据获取的钻机参数划分爆破工区内岩石分层的层位； 根据钻机参数计算各层位的岩石物理力学参数。 3.根据权利要求2所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 所述的钻机参数 包括钻头的转速、 钻进速度、 回转压 差、 风压、 端阻以及 摩阻比。 4.根据权利要求3所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 所述的岩石物 理 力学参数包括岩石的密度、 剪切模量以及屈服强度。 5.根据权利要求4所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 得到各层位的各 第一监测点的微测井试验数据， 包括如下步骤： 根据微测井试验要求， 在不同深度的微测井中设置雷 管； 在微测井周围设置若干监测点； 依次激发雷 管， 并记录各第一 监测点的微测井试验数据。 6.根据权利要求5所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 得到各层位的弹 塑性参数， 包括如下步骤： 根据各第一监测点的微测井试验数据获取对应的地震波经过时间数据， 并根据地震波 经过时间数据获取地震 波在各层位的传播波速； 根据地震波在各层位的传播波速优化爆破工区内岩石分层的层位， 得到岩石分层的优 化后层位； 根据各优化后层位的岩石物 理力学参数和对应的微测井试验数据， 获取各优化后层位 的弹塑性参数。 7.根据权利要求6所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 所述的弹塑性参 数包括衰减系数和弹性模量。 8.根据权利要求7所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 动态设置第 二监 测点并记录对应的监测振动数据， 包括如下步骤： 保持药量不变， 在各优化后层位进行试炮激发试验， 记录各第二监测点的第一试炮激 发数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114458307 A 2保持优化后层位不变， 使用不同药量进行试炮激发试验， 记录各第二监测点的第二试 炮激发数据； 根据第一、 二试炮激发数据以及岩石分层的优化后层位， 动态设置第二监测点并记录 对应的监测振动数据。 9.根据权利要求8所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 建立初始的有限 元模型， 包括如下步骤： 根据岩石分层的优化后层位， 建立岩石力学计算模型； 基于岩石力学计算模型， 将各优化后层位的弹塑性参数作为介质力学参数， 并根据试 炮激发试验的爆源参数和各第二 监测点的位置数据， 建立初始的有限元模型。 10.根据权利要求9所述的岩石动力学参数原位获取方法， 其特征在于： 得到最优的有 限元模型， 包括如下步骤： 使用初始的有限元模型获取当前第 二监测点在 当前优化后层位的计算振动数据， 并将 计算振动数据与对应的监测振动数据进行对比分析； 若对比分析结果为误差大于阈值， 则调整当前优化后层位的弹塑性参数， 重新获取该 第二监测 点的计算振动数据并重新进行对比分析， 否则， 更换至下一第二监测点进行对比 分析； 若当前优化后层位的所有第 二监测点均进行分析比较， 则将当前优化后层位的弹塑性 参数作为下一优化后层位的介质力学参数， 更 换至下一优化后层位进行分析比较； 若所有优化后层位的所有第二 监测点均进行分析比较， 则得到最优的有限元模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114458307 A 3