[发明专利]岩体性质与劣化特征随钻评价方法

权利要求书

1.一种岩体性质与劣化特征随钻评价方法，其特征在于，所述方法包括：

利用装配取芯钻头的数字钻探装备对待评价岩体开展数字钻探试验，获取所述待评价岩体的随钻参数和所述随钻参数对应的响应特征；

根据所述待评价岩体的随钻参数对应的响应特征，确定所述待评价岩体的完整性系数计算公式，如下：

其中，RID为完整性系数，M为扭矩，F为钻压，H为总钻进深度，L_Mi为扭矩识别的第i个裂隙的宽度，M_a为扭矩临界值，L_Fi为钻压识别的第i个裂隙的宽度，F_b为钻压临界值，n为裂隙总数目，i=1,2… n；

利用数字钻探装备开展地下工程围岩数字钻探试验，基于所述完整性系数评价围岩的完整程度；

根据所述待评价岩体的完整性系数、劣化系数和等效强度，建立劣化性质随钻评价模型，实现围岩劣化性质分类；

所述根据所述待评价岩体的完整性系数、劣化系数和等效强度，建立劣化性质随钻评价模型，实现围岩劣化性质分类，包括：根据所述随钻参数，确定所述待评价岩体的所述等效强度；根据所述待评价岩体的完整性系数、所述劣化系数和所述等效强度，建立劣化性质随钻评价模型，实现围岩劣化性质分类；所述岩体的随钻参数包括：钻速，转速，钻压和扭矩；所述根据所述随钻参数，确定所述待评价岩体的等效强度公式为：

其中，ECS为等效强度，N为钻头转速，V为钻进速度，M为钻进扭矩，F为钻进压力，R为钻头半径，L₁、L₂、L₃为各列切削刃长度，α、β为拟合系数，μ为摩擦系数；所述根据所述待评价岩体的完整性系数、所述劣化系数和所述等效强度，建立劣化性质随钻评价模型的公式为：

DCS=k_v×RID×ECS

其中，DCS为岩体劣化强度，k_v为劣化系数，RID为完整性系数，ECS为等效强度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用数字钻探装备开展地下工程围岩数字钻探试验，基于所述完整性系数评价围岩的完整程度，包括：

若所述完整性系数大于等于第一阈值，且小于等于第二阈值，则确定所述待评价围岩的完整程度为极破碎围岩；

若所述完整性系数大于所述第二阈值，且小于等于第三阈值，则确定所述待评价围岩的完整程度为中等破碎围岩；

若所述完整性系数大于所述第三阈值，且小于等于第四阈值，则确定所述待评价围岩的完整程度为较破碎围岩；

若所述完整性系数大于所述第四阈值，且小于等于第五阈值，则确定所述待评价岩体的围岩的完整程度为完整围岩。