本发明提供一种基于BIM图片识别的隧道围岩分级方法,包括以下步骤:获取围岩施工断面的图像,并存入BIM平台;对所述图像进行识别处理,得到地质素描图;并从所述地质素描图中分别提取围岩信息,以每个断面的围岩信息作为输入,评价等级作为输出,形成学习样本;对多个学习样本采取有放回的抽样方式进行抽取,建立并行评价模型组。所述分级信息及分级结果采用IFC拓展的形式存储为BIM属性信息。本发明基于BIM采用图片识别的方式对当前开挖的施工断面的围岩信息进行提取,进行工程地质环境的动态评价,并通过BIM进行评价结果展示与施工方案推荐,有利于施工方案的针对性调整,在保证施工安全的情况下最大限度节省施工成本、缩短建设周期。
本发明属于地基处理领域,公开了爆破挤密联合强夯法地基处理方法,包括以下步骤:1)根据场地地质情况、处理深度、处理后承载力要求确定分层处理层数;2)根据场地地质情况、处理深度、处理后承载力要求确定顶层下每层炸药布点形式、埋深、每点炸药量;3)根据场地地质情况、处理后承载力要求确定顶层点夯布点形式、能级及每点夯击次数,本发明将爆破技术与强夯技术结合进行陆域地基处理,能处理大面积深回填场地,快速降低远期沉降、增加承载力,同时该方法与传统方法相比施工速度快,费用低,解决了在大面积深回填及处理深层软土地基的经济问题,同时处理效果不受处理深度影响,大大提高工程处理深度、处理速度,降低工程造价,应用到陆域地基处理。
本发明涉及一种露天矿涌水方向识别及治理方法,包括如下步骤:S1、进行水文地质调查;S2、在区域内对丰水期、枯水期水样分别进行采集并进行基于水化学特征的聚类分析;S3、依据推断的涌水来源范围,S4、若水文地质参数无明显差别,则采用混合模型计算涌水来源混合比,通过多个观测井数据进行迭代计算,以此判断涌水方向,明确治理范围;S5、抽水疏干治理、采用矿坑涌水方向一侧河流防渗处理方法以及对矿区地表截排水进行治理。本发明的优点是:有效结合当地水文地质特征和地下水渗流场特征对边坡涌水进行及时治理,预防矿坑涌水事故,提高矿坑安全水平和生产效率。
本发明提供一种基于矿用钻机的岩性辨识方法,包括:建立以岩石硬度为特征的矿区综合地质剖面和钻机岩层序列剖面,耦合得到地质‑钻机数据剖面;利用钻机岩层序列剖面所记录的各岩层的岩石硬度及与之对应的钻机工作参数,拟合出多元回归模型;穿爆作业过程中根据地质‑钻机数据剖面实时调整设定钻机钻进工作参数和利用岩石硬度辨识模型辨识出岩石硬度;根据钻进所遇到的各岩层的岩石硬度及层位、埋藏深度和厚度,确定各岩层需要填装的炸药量,形成炸药量填装决策命令下发至作业现场进行炸药填装。本发明以掌控岩性硬度为特征,目标性填装炸药量和位置,节省炸药量,获得适度的岩块块度同时减少二次破岩,便于装运排。
本公开涉及一种确定钻井路径的方法、装置、存储介质及电子设备,实现了自动生成钻井路径,提高了设计钻井路径的效率。所述方法包括:获取待钻井区域的三维地质模型,所述三维地质模型包括待钻起点、目标终点以及障碍物区域,所述障碍物区域包括不可钻井的坚硬地层区域;根据蚁群算法和所述三维地质模型,得到从所述待钻起点避开所述障碍物区域到达所述目标终点的多条候选路径;确定每一所述候选路径的路径长度和路径转弯次数,并根据每一所述候选路径的路径长度和路径转弯次数,在所述多条候选路径中选择目标路径,所述目标路径用于指导钻井设备进行钻井作业。
本发明涉及一种钻井取心工具,具体涉及软地层钻井取心用透明衬筒;该衬筒体由硬质聚氯乙烯或者丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物透明管材,以及外表面的标识组成,透明度85~99%,解决了岩心隔着衬筒的可视性问题;地质录井和地质研究人员,既可透过衬筒看见里面岩心的连续程度、缺失位置和破损区域,确定岩心长度,又可直接在衬筒上设计取样位置,迅速得到合格的样品;所述外表面标识,可使取心钻井现场或者实验室快速处理岩心,解决了岩心顶底方向问题、岩心纵向剖切角度一致性的问题和岩心从下至上的排列次序不发生混乱的问题,减轻地质录井和实验室人员工作强度,杜绝人为差错,提高工作效率。本发明特别适合疏松、松散、成岩差和胶结差的地层进行常规或者密闭取心。
本发明提供一种考虑介质对地震波吸收衰减的地震中场地反应计算方法,涉及地震工程和岩土工程领域。包括:选取有类似构造的研究区,搜集所有基岩场地水平向地震记录;计算基岩场地水平向傅里叶幅值谱;计算基岩场地水平方向震源频谱和地震波传播介质的吸收衰减系数;将研究场地假设为基岩场地并计算其基岩振动频谱;计算研究场地在地震中的水平向场地反应。本发明提供的一种考虑介质对地震波吸收衰减的地震中场地反应计算方法,充分考虑地震波传播介质对地震波的吸收衰减作用,改进现有普比法,使其能够适用于地质构造类似、计算得到的场地反应与参考场选择无关的情况,为地质等工程选址提供准确依据,降低地震中不良场地地质条件对工程的损害。
本发明涉及分析仪器中的电离源,具体地说是一种基于光电发射的光电子后电离的电离源及其应用,这种光电发射电离源利用了紫外光照射金属产生的光电效应以及照射载气产生的光化学反应。它主要包括:紫外光源、金属栅网A、样品腔、金属栅网B、一次离子源、质谱检测器。紫外光照射金属栅网电极A上能够产生低能量的光电子,光电子与中性分子反应产生样品离子。将光电子后电离的电离源用于地质样品分析,能够提高样品的电离效率,实现地质样品的准确定量分析,有利于地质年代的准确分析。
本实用新型涉及一种对地质土层阻力进行动态测量的土层阻力电测传感器。它包括自由落锤导杆、锤承件及与探杆下端连接的探头,在与锤承件配合的锤承座下端沿探杆轴向依次设有插接在衬套内腔的顶柱、垫块、压电传感元件,衬套的外壁套接有锥套,该锥套与锤承座连接;在所述衬套的外壁下端与连接套的一端连接,阶梯状的柱套与连接套另一端的内壁连接,该柱套的顶端与连接套内壁凸台之间安装有支承板,另一压电传感元件与支承板连接;柱套的末端通过锁接头与探杆连接。本实用新型具有测量数值准确、性能稳定可靠等特点。实现了在工程地质勘测中对地质土层的动态测试、同时又可完成在复杂地质环境下的连续测试工作。
一种地震信号分频处理的方法包括步骤:(i)利用地震采集设备,获得地震信号;(ii)将野外采集到的地震数据进行格式转换,满足数据处理的格式需求;(iii)对满足格式要求的地震数据进行观测系统定义和置道头:(iv)对原始地震信号进行频率分析和倍频程扫描,定量地分析每个频率成分对地下地质构造的影响;(v)将地震信号分成不同的频率体:(vi)将频率体D1、D2和D3分别进行精细地震资料处理,包括球面扩散补偿、地表一致性剩余振幅补偿、地表一致性反褶积、预测反褶积、静校正、水平叠加、偏移成像;(vii)将处理后的频率体按照地质结构重构成最终成果数据体:(ⅷ)将重构后的数据体经过最终有效滤波、合理增益处理后用于地震勘探综合研究、地下地质构造的解释、反演及裂缝预测等,帮助地质人员寻找有利油气构造及岩性圈闭、提高钻井井位的精度。
本发明提供了一种浅地层裂隙孔洞探测仪,所要解决的技术问题是:现有的同类探测仪设备繁多、重量重、体积大,信息采集和数据处理慢,不利现场快速探测和准确分析地下地质情况。本发明的要点是:它采用分布式电极转换开关,通过串型电缆将若干个开关彼此连接成串,这样分布式电极开关盒与串型电缆合为一体。主机采用工控机,计算机与采集主板一体化,不但能存储数据,还能在现场处理数据和成像,本发明的积极效果是:信息采集、电子开关、数据处理和智能供电有机地综合为一体,体积和重量大大缩小了;主机采用工控机,可实时信息采集、数据处理、资料分析、成像图示,提高了勘查效率和精度,本发明适合于浅地层裂隙孔洞的各类地质勘查。
本发明涉及一种考虑生态环境的开采计划优化方法及系统。该方法包括根据最终境界确定地质开采体序列;每一地质开采体序列中的开采体为某一年的状态;所述状态为采场形态;根据每一状态的采出矿石量、剥离岩石量、精矿量和矿区损毁土地面积判断相应的状态是否为可行状态,得到判断结果;并对判断结果为可行状态的状态进行标记,进而确定每一标记状态的净现值;根据地质开采体序列中标记后的状态以及对应的净现值确定状态转移路径以及总的净现值;将总的净现值最大对应的状态转移路径确定为最优开采体子序列;进而根据地质最优开采体子序列确定开采计划。本发明提高开采计划的合理性以及综合效益,进而实现矿产资源绿色开采。
本发明涉及一种石油勘探开发技术领域,特别涉及一种薄层岩性储层识别与水平井钻井跟踪技术。该技术步骤如下:在应用新采集的三维地震资料,结合新完钻井的录、测井及生产数据,开展综合地质研究,对油藏类型及分布规律进行研究,落实控藏因素,精细刻画地质体;利用高产井反射特征追踪有利砂体,高产井在地震剖面上具有“点→线→面→体”的反射特征,即砂体上倾尖灭点和横向变化点组成砂体尖灭线特征明显,自成一体确定砂体分布范围。本发明实现了能够有效刻画小于5米的薄层岩性砂体,并将水平井部署的油层厚度下限由5米下降至1.6m,使薄层边际油藏储量得到有效动用。克服了现有技术不能开发薄层边际油藏储量的不足。
本发明属于注浆评价技术领域,公开了一种基于FLAC3D数值模拟的断层注浆加固效果评价方法,所述基于FLAC3D数值模拟的断层注浆加固效果评价系统包括:地质信息采集模块、地质信息分析模块、FLAC3D预处理模块、中央控制模块、地质模型构建模块、受力数据采集模块、数据输入模块、受力特性模拟模块、塑性流动分析模块、塑性破坏分析模块、位移曲线获取模块、注浆评价模块。本发明通过FLAC3D三维地质模型模拟注浆后的岩层物理力学性质,进行注浆区域的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析,能够实现断层注浆加固效果的评价,评价的准确性更好。本发明的操作简单,可以直观且合理的评价断层注浆加固效果。
本发明涉及一种石油、地质钻探开发钻井、修井作业用的一种钻探开发钻井中钻具检测方法。该方法由井下和地面两部组成;地面部分为地面接收仪器、计算机系统与井下部分的线路连接后,由井下检测仪器中的弱电检测系统发出的弱电检测信号依次通过钻铤、钻杆、方钻杆,途中检测到的钻具在钻进过程中出现的裂纹、砂孔、钻具变形等缺损信息传输到地面接收仪器,经计算机系统的解读,实现对钻具实时、连续、动态的检测提供钻具受损信息起到预警、提示、预防事故发生的科学依据,它解决了现有技术中存在的检测不具有连续性、实时、动态检测,不能预防事故发生的问题,它可广泛用于石油地质钻探开发钻修井作业中。
本发明涉及一种用于地质勘探、工程地质、高层建筑、隧道、桥梁施工等领域钻进技术,特别涉及一种钢粒钻进技术。其特征在于:采用碳素结构钢钢粒,其化学成分按重量的百分比:C 0.63-0.74%、SI 0.17-0.37%、MN 0.50-0.80%、P≯0.025%、S≯0.025、CR≯0.10、NI≯0.15、CU≯0.20、余量为FE;钢粒的直径为2.5-4.0MM、钢粒的长度为2.8-4.1MM、抗拉强度1320-1770MPA;钢粒进行热处理,采用变压器油或机油为淬火剂,加热温度830℃-950℃,进行回火处理,回火温度为160℃-180℃。本发明生产的钢粒具有高强度,消除了脆性,钢粒用量少、钻进快、工作效率高,适用于工程地质、地质勘探、隧道、桥梁施工钻进,是一种高效、钻进速度快的钢粒钻进技术。
本发明涉及一种考虑设备配置的露天开采方案确定方法及系统。该方法包括根据矿区的几何约束条件确定的几何最大境界和高于历史最高价格的矿产品销售价确定经济最大境界;根据经济最大境界,以第一设定增量为相邻境界矿岩增量,以最终最终帮坡角为约束条件,确定地质最优候选境界序列;根据每一地质最优候选境界,以第二设定增量为相邻境界矿岩增量,以工作帮坡角为约束条件,确定地质最优开采体序列;以不同役龄设备生产能力、设备运营成本、设备闲置成本、选矿厂基建投资以及矿山产量需求为约束条件,以NPV最大为目标函数,确定最优开采路径;将所有地质最优候选境界序列中最优开采路径对应的NPV最大的开采方案确定为矿区的露天开采方案。本发明能够提高露天开采效益。
本申请提供了一种基于损伤力学计算致密储层天然裂缝分布的方法,包括:建立关于目标区域的三维地质构造模型,确定物理特征,以及确定天然裂缝分布相关的地质构造变化;建立关于目标区域的损伤力学有限元模型,并根据地质构造变化,确定损伤力学有限元模型的边界位移约束条件和模拟信息;根据物理特征、边界位移约束条件和模拟信息,通过初应变法模拟地质构造变化,确定损伤力学有限元模型的模型参数,并通过有限元数值计算得到关于目标区域的损伤场分布模型;根据目标区域的损伤场分布模型,得到关于目标区域内的破碎带信息。由于本申请可以正演计算天然裂缝分布,不需要断距作为输入数据,因此本申请能识别断距小或者断距不明显的天然裂缝。
本发明提供了一种测量CO2/盐水/岩石体系接触角的实验装置,属于温室气体地质封存技术领域。该实验装置包括高温高压釜、加热带、高速摄像仪、图像分析仪、温度控制台、CO2注射器、溶液瓶、真空泵、压力表、温度采集器和岩石等。本发明可实现温度采集器的有级调节,精确测量接触界面的温度;测量岩石表面不同位置的接触角;无级调节CO2气泡在盐水中脱离位置与岩石表面垂直距离,研究气泡脱离位置对接触角的影响以及测量动态接触角;研究温度、压力、岩石表面粗糙度、盐水组成成分、离子强度和岩石种类等因素对CO2气泡与岩石表面接触角的影响规律,为CO2地质封存提供可靠的实验依据。
本发明全断面岩石掘进机滚刀米字型结构布置方法属于全断面岩石 掘进机刀盘设计领域。根据隧道工程的地质报告,确定地质参数和掘进 参数,包括:岩石无侧限抗剪强度τ,岩石单轴抗压强度σ,岩石巴西抗 拉强度στ,围岩稳定性,掘进速度,刀盘转速。建立刀盘上滚刀布置问 题的自动化求解模型,采用米字型结构布置方法和协同进化方法确定正 滚刀和边滚刀的布置位置。滚刀在面板式刀盘上布置时,需要满足刀盘 整体技术性能指标,包括刀盘受到的侧向力、倾覆力矩、干涉面积、相 邻滚刀非顺次破岩数量和质心。本发明能快速有效地确定刀具在刀盘上 的布置位置,延长掘进机刀盘、刀具以及刀盘大轴承寿命,减轻掘进机 震动和噪音,提高刀盘掘进效率。
本发明涉及地下工程重要基础设施的拱壁及内壁支承防护加固构件领域,具体为一种预埋式球铁框架-钢筋混凝土组合隧道壁板。该组合隧道壁板包括:球铁框架、钢筋网架组合件、钢筋混凝土构件,球铁框架的一侧与钢筋网架组合件连接组合,组合后的球铁框架与钢筋网架组合件置于定形模板中充填混凝土养生凝固,形成牢固结合为预埋式球铁框架-钢筋混凝土组合隧道壁板。本发明主要用于隧道施工中遇到地质结构断层、流砂、松软、黄土、高地应力特殊及不良地质地段拱壁的加强性、一次性衬砌拱壁支承防护体系,以解决传统钢筋混凝土衬砌拱壁存在的安全质量可靠性低,使用寿命低,施工效率低的问题。
本发明属于隧道及地下工程技术领域,具体涉及一种高瓦斯隧道瓦斯综合管理施工方法。该施工方法包括以下步骤:步骤S1,隧道施工前进行采空区处治施工,在采空区钻取注浆孔,注浆孔作为超前气体排放孔使用;步骤S2,隧道施工过程中采用地质超前预报系统进行长距离的地质超前预报,同时结合地质雷达进行短距离的地质探测,并辅助超前水平钻孔,用以推断前方岩层情况及进行超前气体探测;步骤S3,在进行超前物探过程中,在掌子面处留有多个检测孔,检测孔用于排放气体使用。该施工方法使隧道中的有害气体得到有效的治理,保证了隧道施工的安全,提高了隧道的施工效率。
本发明提供一种矿井预开采煤层的冲击危险性评价方法,包括:建立矿井区域三维数字化地质模型并将其可视化;掌握煤层的空间赋存环境;确定冲击地压的地质主控因素;在预开采煤层区域的水平投影上进行网格划分,量化每个网格点的地质主控因素,形成煤层冲击危险性评价指标体系;生成各指标的等值线云图;建立矿井预开采煤层冲击危险性评价模型;评价每个网格点的冲击危险性等级,获得矿井预开采煤层区域任意位置的冲击危险等级,生成并可视化矿井预开采煤层区域的冲击危险性等级云图。本发明运用数字化、可视化地质信息技术,在煤层开采前初步预先掌握冲击危险区域,可在危险区采取针对性防治措施,对冲击地压矿井的煤层安全开采具有广泛应用前景。
本发明公开了一种隧道围岩动态分级方法及其装置,所述装置包括:布设在隧道掌子面处,用于获取围岩地质参数的围岩地质参数采集装置;与所述围岩地质参数采集装置相连接的第一无线通讯模块;布设在隧道洞口外的发射箱,该发射箱的安放位置为手机信号的覆盖范围之内;所述发射箱包括第二无线通讯模块和与所述第二无线通讯模块相连接的GPRS通讯模块;布设在所述围岩地质参数采集装置和所述发射箱之间的中继站;所述中继站连接所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块;通过GPRS网络连接所述GPRS通讯模块的服务器;本发明完成了隧道围岩的动态分级,围岩分级更加快速可靠。
本发明提供一种露天矿端帮地下开采诱发地表裂缝分布规律预测方法,包括:收集露天铁矿区的地形地质资料;露天铁矿坑端帮地下开采模型构建;露天铁矿坑端帮地下开采模型参数确定;地下开采数值模拟:利用三维离散元方法,进行露天铁矿坑端帮开采数值模拟计算,获得岩层与地表移动规律;地表裂缝预测。本发明立足于解决铁矿露天转地下矿山的端帮开采引起的地表开裂预测问题,利用三维地质建模方法建立露天铁矿区岩体三维地质模型,并将露天铁矿区岩体三维地质模型划分成适用于3DEC计算的离散块体模型。利用本发明方法可以预测出地下开采过程中地表裂缝的分布范围与形式,为矿山安全生产提供支持。
本公开涉及一种钻井指导方法、装置、存储介质及电子设备,实现了对钻井内部拍摄图像的自动分析,不仅提高了分析效率以及分析结果的可靠性,还对操作人员控制钻头进行钻井作业提供了辅助指导。所述方法包括:获取钻井内部的拍摄图像;将所述拍摄图像输入地质分类模型,得到所述地质分类模型输出的钻井指导图像,所述钻井指导图像包括区域标记以及与所述区域标记对应的地质类型标记,所述地质类型标记用于表征区域标记指示的图像内容所属的地质类型,所述钻井指导图像用于指导对钻头的操作。
本发明公开了一种岩体应力状态分析方法,包括:断裂构造划分:依据地质动力区划方法,以绘图法为主,结合航卫片判读、地面及井下考察,划分井田Ⅰ-Ⅴ级断裂;地质构造模型建立:以Ⅴ级断裂作为井田地质构造模型,建立岩体应力状态计算模型;构造应力区划分:根据应力区划分准则,划分井田高应力区、低应力区和应力梯度区。本发明基于建立的地质构造模型,根据一定数量的地质钻孔测点资料,确定岩性分布特征,进行岩石及断裂参数赋值,将已知点提供的地应力数据作为边界及加载条件,进行相应的理论或数值分析、反演、回算和模拟,揭示区域构造和岩体应力状态间内在关系,能够对几km2或几十km2井田进行区域应力场计算,经过长期实际应用,效果良好。
一种煤矿开采过程中底板突水预警系统及方法,其属于矿井水文地质和采矿工程领域。该预警系统包括微震监测系统、数值计算系统、虚拟现实系统、网络传输系统和预警预报分析中心。微震监测系统中传感器网络的空间阵列布置是影响微震监测数据可靠性和有效性的关键,减小了震源定位误差。在虚拟的三维地质环境中,地质体的显示可以更为直观、清晰、准确,更有助于分析人员深刻地认识和分析工程区地质体的形成、演变和发展;对于进一步揭示隐伏地质构造的几何形态,判断断层运动规律,弄清地层接触关系,深入研究地学规律,都有启发和帮助。通过微震监测数据、应力分析结果以及三维地质力学模型的无缝连接与显示,实现对底板突水的实时监测和预警。
本发明涉及一种典型与非典型冲击地压矿井类型划分方法,具体步骤:步骤一:构建目标矿井的地质动力环境评价指标体系;步骤二:将地质动力环境评价指标体系中各项评价指标值ai划分为四个等级,根据每项评价指标对矿井地质动力环境的影响程度逐一评判;步骤三:将步骤三中得的到各项评价指标值ai进行加和;步骤四:将步骤三中综合评价指数进行归一化处理;步骤五:根据步骤四中的标矿井地质动力环境综合评价指标值N划分目标矿井的类型。本发明通过建立地质动力环境条件的评价指标体系,对矿井冲击地压发生的地质动力环境进行分析和量化评价,划分出冲击地压矿井类型,对矿井冲击地压的理论研究和防治工作具有重要意义。
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