[发明专利]一种基于多钻孔的隧道围岩等级判定方法及系统

权利要求书

1.一种基于多钻孔的隧道围岩等级判定方法，其特征在于，包括：

采集钻孔过程中的钻进参数以及钻孔历程范围内的围岩等级，并利用据钻进参数及围岩等级构建样本数据；

利用样本数据对构建的神经网络模型进行训练，得到围岩等级评定模型；

利用围岩等级评定模型对某里程的钻进参数进行处理，得到某里程的围岩等级；

所述钻进参数包括冲击压力Ps、回转压力Pr、推进压力Pa、推进速度Va、水压力Pw以及水流量Qw；

所述采集钻孔过程中的钻进参数以及钻孔历程范围内的围岩等级，并利用据钻进参数及围岩等级构建样本数据，包括：

采集钻孔过程中的钻进参数以及钻孔历程范围内的围岩等级；

通过插值算法，计算隧道指定里程断面处按照一定间距分布的插值点处的钻进参数，并计算各插值点处的钻进参数的平均值；

将各插值点按固定顺序排列，计算各插值点处钻进参数排列结果中极大值点数量占比；

利用钻进参数的平均值、极大值数量占比以及所述围岩等级，构建得到所述样本数据。

2.如权利要求1所述的基于多钻孔的隧道围岩等级判定方法，其特征在于，所述通过插值算法，计算隧道指定里程断面处按照一定间距分布的插值点处的钻进参数，并计算各插值点处的钻进参数的平均值，包括：

提取钻孔所在里程范围内指定里程K处横断面与各钻孔交点处的钻进参数值；

在里程K处待开挖掌子面区域内，按一定间距设置插值点P_i，根据该里程断面与各钻孔交点的钻进参数值及位置，通过插值算法，获得点P_i的钻进参数插值结果；

计算各插值点P_i钻进参数的平均值，包括冲击压力平均值回转压力平均值推进压力平均值推进速度平均值水压力平均值水流量平均值

3.如权利要求1所述的基于多钻孔的隧道围岩等级判定方法，其特征在于，所述利用围岩等级评定模型对某里程的钻进参数进行处理，得到某里程的围岩等级，包括：

通过插值算法，计算所述某里程断面处按照一定间距分布的插值点处的钻进参数，得到所述某里程各插值点处的钻进参数的平均值；

将所述某里程各插值点按固定顺序排列，计算各插值点处钻进参数排列结果中极大值点数量占比；

将所述某里程各插值点处的钻进参数的平均值和极大值点数量占比作为所述围岩等级评定模型的输入，得到所述某里程的围岩等级。

4.一种基于多钻孔的隧道围岩等级判定系统，其特征在于，包括：样本数据构建模块、训练模块和判定模块，其中：

样本数据构建模块用于采集钻孔过程中的钻进参数以及钻孔历程范围内的围岩等级，并利用据钻进参数及围岩等级构建样本数据；

训练模块用于利用样本数据对构建的神经网络模型进行训练，得到围岩等级评定模型；

判定模块用于利用围岩等级评定模型对某里程的钻进参数进行处理，得到某里程的围岩等级；

所述钻进参数包括冲击压力Ps、回转压力Pr、推进压力Pa、推进速度Va、水压力Pw以及水流量Qw；

所述样本数据构建模块包括采集单元、插值计算单元、极大值数量占比计算单元以及构建单元，其中：

采集单元用于采集钻孔过程中的钻进参数以及钻孔历程范围内的围岩等级；

插值计算单元用于通过插值算法，计算隧道指定里程断面处按照一定间距分布的插值点处的钻进参数，并计算各插值点处的钻进参数的平均值；

极大值数量占比计算单元用于将各插值点按固定顺序排列，计算各插值点处钻进参数排列结果中极大值点数量占比；

构建单元用于利用钻进参数的平均值、极大值数量占比以及所述围岩等级，构建得到所述样本数据。