[发明专利]岩体稳定性的检测方法及其装置

权利要求书

1.一种岩体稳定性的检测方法，其特征在于，包括：

获取岩体应力的第一属性参数及裂隙渗流的第二属性参数；

根据所述第一属性参数及所述第二属性参数获取围压状态下岩体的抗拉强度、每个方向的拉应力及渗透变化量；

根据所述围压状态下岩体的抗拉强度、所述每个方向的拉应力及所述渗透变化量获取检测结果；

所述每个方向包含以当前开采点为原点，基于当前开采方向及垂线确认的目标坐标系的坐标轴方向；

所述围压状态下岩体的抗拉强度及所述渗透变化量的获取过程，包括：

根据所述第一属性参数中无围压状态下岩体的抗拉强度、无量纲系数、及每个方向的压应力，获取所述围压状态下岩体的抗拉强度，其中，采用如下公式获取围压状态下岩体的抗拉强度：

其中，σ_T为围压状态下岩体的抗拉强度，σ_t为无围压状态下岩体的抗拉强度，k为无量纲系数，σ_xx为横向水平方向，即水平方向的压应力，σ_zz为垂直方向的压应力；

κ作为无量纲系数，表示围压对抗拉强度的影响程度；

根据第一属性参数中的卸载裂隙的法向刚度、初始岩体应力、卸荷裂隙的初始开度获取变形系数，其中，采用如下公式获取变形系数：

其中，λ为变形系数，e₀为卸荷裂隙的初始开度，σ_n0为初始岩体应力，K_n0为卸载裂隙的法向刚度；

根据所述变形系数、所述第一属性参数中的岩体应力、所述初始岩体应力，所述第二属性参数中的初始渗透系数，获取裂隙岩体的渗透率，其中，采用如下公式获取裂隙岩体的渗透率：

其中，k_u为裂隙岩体的渗透率，σ_ne为当前卸荷时间下的岩体应力，k₀为初始渗透系数；

根据所述裂隙岩体的渗透率、所述初始渗透系数、所述第一属性参数中的各个方向的卸荷量获取所述围压状态下岩体的渗透变化量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取岩体的垂直主应力、水平主应力、卸荷总时间以及当前卸荷时间；

根据所述垂直主应力、所述水平主应力、所述卸荷总时间以及所述当前卸荷时间，获取所述每个方向的压应力和所述卸荷量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述围压状态下岩体的每个方向的拉应力的获取过程，包括：

根据所述第一属性参数中的杨氏模量、泊松比和所述每个方向的压应力，以及所述第二属性参数中承压水压力和岩体内承压水压力的作用系数，获取每个方向的应变；

根据所述每个方向的应变、所述第一属性参数中的应力集中系数、岩石密度、剪切波波速、动态剪切模量、所述附加应力的松弛速率、所述裂隙长度，所述当前卸荷时间获取每个方向的附加应力；

根据所述每个方向的附加应力、所述岩体内承压水压力的作用系数、所述承压水压力获取围压状态下岩体的每个方向的拉应力。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述围压状态下岩体的抗拉强度、所述每个方向的拉应力及所述渗透变化量获取检测结果，包括：

响应于任一方向的拉应力与所述围压状态下岩体的抗拉强度的差值小于第一预设值，或所述渗透变化量大于第二预设值，则检测结果为岩体不稳定。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式获取所述每个方向的压应力：

其中，σ_xx、σ_yy表示水平方向的压应力，σ_zz表示垂直方向的压应力，σ₁为所述垂直主应力，σ₃为所述水平主应力，T为所述卸荷总时间，t为所述当前卸荷时间。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用如下公式获取所述卸荷量：

其中，ζ_x、ζ_y为岩体在水平方向的卸荷量，ζ_z表示垂直方向的卸荷量。