發(fā)布時間：2024-06-07 23:59

　　地下工程中圍巖力學參數(shù)的測試是確定支護參數(shù)、圍巖分級、分析圍巖穩(wěn)定性的基礎,其中主要的巖石力學參數(shù)包括粘聚力和內(nèi)摩擦角(以下簡稱c、φ參數(shù))以及單軸抗壓強度UCS。室內(nèi)巖石力學試驗為測定上述參數(shù)的主要方式,但存在周期長、成本高、無法及時指導現(xiàn)場等問題。且還沒有一種可以同時快速測定單軸抗壓強度和c、φ參數(shù)等巖石力學參數(shù)的現(xiàn)場測試儀器。為解決上述難題,提出基于數(shù)字鉆探測試技術(shù)快速預測巖石力學參數(shù)的方法,實現(xiàn)該方法的關(guān)鍵在于研發(fā)數(shù)字鉆探測試儀器,并建立具有普適性的隨鉆參數(shù)與巖石力學參數(shù)定量關(guān)系,本文結(jié)合室內(nèi)儀器研發(fā)、理論分析和室內(nèi)試驗進行了以下研究。(1)明確了隨鉆參數(shù)與巖石力學參數(shù)的響應規(guī)律研發(fā)室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測試系統(tǒng),開展了不同隨鉆參數(shù)控制方案下的花崗巖、砂巖和砂漿等類型巖石的數(shù)字鉆探試驗,明確了隨鉆參數(shù)隨鉆進深度的變化規(guī)律以及隨鉆參數(shù)與巖石強度參數(shù)的響應規(guī)律。在常用的恒轉(zhuǎn)速-鉆進速率模式下,扭矩M和推進力F為監(jiān)測值,隨鉆進深度的增加,M和F變化曲線可分為上升階段和穩(wěn)定階段,M和F在穩(wěn)定階段小幅度上下波動,這可能因巖石材料的非均質(zhì)性所致;在同種巖石條件下,扭矩M和推進力F隨鉆進速率V的增...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測試系統(tǒng)??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｌａｂｏｒａｔｏｎ?ｒｏｃｋ?ｍａｓｓ?ｄｉｇｉｔａｌ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??１０??

２．３室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測試系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)??室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測試系統(tǒng)主要包括鉆進系統(tǒng)、壓力室裝置、液壓動力系統(tǒng)及監(jiān)測??控制系統(tǒng)，如圖２．１所示。鉆進系統(tǒng)是實施數(shù)字鉆探測試試驗的主體；壓力室裝置對放??置于其中的巖石試件施加三向不等圍壓約束；液壓動力系統(tǒng)為鉆進系統(tǒng)和壓力室提供液??....

圖２．２監(jiān)測控制系統(tǒng)工作原理圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｗｏｒｌｄｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ａｎｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

高松：巖石力學參數(shù)數(shù)字鉆探快速預測技術(shù)研究??監(jiān)測控制系統(tǒng)由多維信息監(jiān)測模塊和智能數(shù)字控制模塊組成，工作原理如圖２．２所??示，其中多維信息監(jiān)測模塊，具體包括監(jiān)測鉆機扭矩的傳感器、監(jiān)測鉆機推進力大小的??傳感器和鉆機上下移動距離的鉆機位移傳感器；還包括設于軸向液壓油缸處的軸向壓力....

圖２．３鉆進前后花崗巖試件??Ｆｉｇ．２．３?Ｇｒａｎｉｔｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ?ｂｅｆｏｒｅ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ．??

２．４．１恒轉(zhuǎn)速－鉆進速率模式??恒轉(zhuǎn)速－鉆進速率模式即為恒定鉆進速率ｒ和轉(zhuǎn)速ＴＶ，監(jiān)測鉆進過程中的扭矩Ｍ和??推進力［本次測試設定的７Ｖ為１００ｒ／ｍｉｎ、Ｆ為３０ｍｍ／ｍｉｎ，從圖２．４可以看出ｉＶ基本??維持在ｌ〇〇ｒ／ｍｉｎ，滿足試驗要求；從圖２．５可以看出Ｉ７■基本維持....

圖２．４轉(zhuǎn)速ＴＶ－時間Ｔｉｍｅ曲線

山東大學碩士學位論文??圖２．３鉆進前后花崗巖試件??Ｆｉｇ．２．３?Ｇｒａｎｉｔｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ?ｂｅｆｏｒｅ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ．??２．４．１恒轉(zhuǎn)速－鉆進速率模式??恒轉(zhuǎn)速－鉆進速率模式即為恒定鉆進速率ｒ和轉(zhuǎn)速ＴＶ，監(jiān)測鉆進過程中的....

本文編號：3991152