[发明专利]一种爆破区围岩损伤程度的判定方法

权利要求书

1.一种爆破区围岩损伤程度的判定方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、在爆区监测范围内布置钻孔，在钻孔内按照一定间隔分层抽取岩样，测得其密度ρ、泊松比μ和纵波波速c，然后利用公式(1)计算得到爆破前岩体未损伤时的弹性模量E；

所述的步骤1中所述公式(1)为岩体弹性模量E和纵波速度c的关系公式：

其中Z＝ρc为爆破前岩石波阻抗；

步骤2、在钻孔内抽取岩样的位置预埋带温度补偿的应变传感器，通过注浆填塞使应变传感器与钻孔孔壁耦合，采集爆破作业过程中的围岩应力-应变数据，得到实测的围岩峰值应力σ和峰值应变ε；

步骤3、在钻孔对应的地表位置，布置爆破测振仪，并使爆破测振仪的三分量速度传感器与地面刚性连接，采集爆破振动信号数据并利用Matlab软件对其进行去噪处理，得到实测的质点峰值振动速度V，然后通过高程影响的萨道夫斯基修正公式：

对实测数据进行多元非线性回归拟合运算,计算得到K、α、β、γ的值；

公式(2)中，W为萨道夫斯基公式K是与岩石性质、爆破参数和爆破方法有关的场地系数，Q为最大单段药量，R为测点与爆源直线距离，α为爆破振动速度的衰减系数，与岩体性质相关，H为测点与爆源的高程差，A为测点与爆源水平距离，β为高程影响系数，γ为坡度影响系数；

步骤4、设三分量速度传感器与应变传感器垂直距离为L，则根据以下公式，代入步骤三中求得的K、α、β、γ值，计算得到应变传感器位置围岩的质点振动速度V′：

其中为应变传感器与爆源直线距离；

步骤5、根据以下公式计算爆破后岩体发生损伤时的有效弹性模量E′：

其中Z′为爆破后岩体的波阻抗，在公式(4)中分别代入步骤2中测得的应变ε和步骤4中求得的质点振动速度V′，经过计算得到爆破后岩体发生损伤时的有效弹性模量E′；

步骤6、设爆破前后围岩没有发生质的变化，即为爆破后岩体密度ρ′＝ρ，

c′为爆破后岩体纵波波速，根据损伤变量的经典定义，得到弹性模量损伤系数D的计算公式(5)：

从而测算出围岩损伤程度；围岩弹性模量损伤系数的数值越小，围岩受损伤的程度也越小，围岩越稳定；若围岩弹性模量损伤系数的数值越大，围岩损伤的程度增大，围岩稳定性变差，围岩趋于不稳定。

2.根据权利要求1所述的爆破区围岩损伤程度的判定方法，其特征在于，步骤3中所述的去噪处理方法，根据爆破振动信号实测数据选取小波阈值法、EMD以及EEMD方法中的任意一种进行去噪处理。