[发明专利]一种自适应钻凿成孔方法及系统

权利要求书

1.一种自适应钻凿成孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

试钻取样得到岩层特性，根据岩层特性及设计成孔要求选择钻凿破岩方式并初定钻机动力参数；

根据钻凿现场工况声场分布，布设拾音传感器阵列，对钻进过程中的音频信号进行全向采集；

对采集的音频信号进行处理，提取音频信号中的声纹特征；

将初定的钻机动力参数和实时的声纹特征耦合，建立耦合参数矩阵；

钻凿成孔过程中根据从实时采集的音频信号中提取到的声纹特征调取所述耦合参数矩阵中最优化匹配参数，根据调取的最优化匹配参数自适应动态调整钻凿过程中的钻机动力参数。

2.根据权利要求1所述的自适应钻凿成孔方法，其特征在于，所述破岩方式包括旋转、冲击、旋转冲击钻进，钻机动力参数包括转速、推进力、转矩、冲击动能和冲击频率。

3.根据权利要求1所述的自适应钻凿成孔方法，其特征在于，所述拾音传感器的布设位置包括钻凿施工空间区域内的结构物、钻凿设备及其随机配件、现场人员随身装备。

4.根据权利要求1所述的自适应钻凿成孔方法，其特征在于，采集的音频信号包括钻凿过程中的环境、机械振动、机械旋转、机械冲击、机械摩擦、人员语音音频信号以及钻凿成孔过程中钻头、钻杆与岩石结构之间产生的音频信号。

5.根据权利要求1所述的自适应钻凿成孔方法，其特征在于，所述声纹特征包括能量特征、时域特征、频域特征、基准频率和感知特征。

6.根据权利要求1所述的自适应钻凿成孔方法，其特征在于，所述耦合参数矩阵为包含岩石普氏系数、钻头直径、转速、推进力、回转转矩、钻进速度、冲击能、冲击频率因素的矩阵。

7.一种自适应钻凿成孔系统，其特征在于，包括控制模块、多个声音传感器以及钻凿器具，所述声音传感器布设于钻凿现场，每个声音传感器均与所述控制模块连接，向所述控制模块发送其实时采集的音频信号，所述钻凿器具与控制模块连接，所述控制模块按权利要求1-6任一项所述的自适应钻凿成孔方法控制钻凿器具钻凿成孔。