[发明专利]一种确定岩石裂纹发育程度的方法及装置

权利要求书

1.一种确定岩石裂纹发育程度的方法，其特征在于，包括：

构建岩石试样的颗粒流模型；

根据构建的颗粒流模型，获得颗粒流模型破坏过程中的微裂隙集及所述微裂隙集中每个微裂隙点的坐标值；

根据得到的所述微裂隙集及所述微裂隙集中每个微裂隙点的坐标值，基于微裂隙点的密度进行聚类，并根据各聚类中心的距离，对所述微裂隙集中的微裂隙点进行分组，得到多个微裂隙组；

采用主成分分析法，分析各微裂隙组的轴向延伸方向和横向扩张方向，并量化各微裂隙组在轴向延伸方向和横向扩张方向上的发育程度。

2.根据权利要求1所述的确定岩石裂纹发育程度的方法，其特征在于，所述构建岩石试样的颗粒流模型包括：

S11，采用颗粒和黏结构建颗粒体试样，其中，所述颗粒体试样的尺寸与进行室内岩石力学试验的岩石试样的尺寸相同；

S12，设置颗粒细观参数和黏结细观参数；

S13，根据设置的颗粒细观参数和黏结细观参数，对所述颗粒体试样进行单轴压缩虚拟加载，得到所述颗粒体试样的单轴压缩应力-应变曲线；

S14，将得到的所述颗粒体试样的单轴压缩应力-应变曲线与进行室内岩石力学试验的岩石试样的单轴压缩应力-应变曲线进行比较；

S15，若曲线的差异在预设的第一阈值内，则根据设置的颗粒细观参数和黏结细观参数，构建岩石试样的颗粒流模型；

S16，否则，则调整颗粒细观参数和黏结细观参数，并返回S13继续执行。

3.根据权利要求1所述的确定岩石裂纹发育程度的方法，其特征在于，所述根据构建的颗粒流模型，获得所述颗粒流模型破坏过程中的微裂隙集及所述微裂隙集中每个微裂隙点的坐标值包括：

根据构建的颗粒流模型，沿长轴方向进行虚拟单轴压缩，获得所述颗粒流模型破坏过程中的微裂隙集及所述微裂隙集中每个微裂隙点的坐标值。

4.根据权利要求1所述的确定岩石裂纹发育程度的方法，其特征在于，所述根据得到的所述微裂隙集及所述微裂隙集中每个微裂隙点的坐标值，基于微裂隙点的密度进行聚类，并根据各聚类中心的距离，对所述微裂隙集中的微裂隙点进行分组，得到多个微裂隙组包括：

根据所述微裂隙集中每个微裂隙点的坐标值，得到微裂隙点i与其他微裂隙点j之间的距离d_ij；

设聚类中心被具有较小局部密度的周围微裂隙点包围，聚类中心和其他局部密度较大的微裂隙点之间存在一定的距离，计算微裂隙点i的局部密度ρ_i：

ρ_i＝∑_jχ(d_ij-d_c)；

计算微裂隙点i离其他具有较大局部密度的微裂隙点j之间的距离δ_i，其中，若微裂隙点i具有较大局部密度，则δ_i＝max_j(d_ij)；否则，距离δ_i是通过微裂隙点i和其他具有较大局部密度的微裂隙点j之间的最小距离δ_i确定的，δ_i＝min_{j：ρj＞ρi}(d_ij)；

其中，若d_ij-d_c＜0，则χ(d_ij-d_c)＝1，否则，χ(d_ij-d_c)＝0；d_c是截断距离，d_ij是微裂隙点i和其他微裂隙点j之间的距离；当局部密度小于预设的第二阈值时为较小局部密度；当局部密度不小于预设的第二阈值时为较大局部密度。