基于多小波分析及證據(jù)推理的隧道超前水平鉆孔參數(shù)預報方法研究
發(fā)布時間:2021-11-04 06:44
超前水平鉆孔參數(shù)預報是最直接、有效的一種短程隧道預報方法,該方法通過掌子面水平鉆進獲取的鉆進速度、旋轉(zhuǎn)速度、推進壓力和扭矩等參數(shù),利用4個參數(shù)與圍巖的相關(guān)性,推斷掌子面前方具體圍巖情況。目前在參數(shù)預報研究中對圍巖巖性及構(gòu)造的劃分不細致,其結(jié)果與實際圍巖存在一定誤差,且無法較為準確的區(qū)分開巖性及構(gòu)造。本文以小川隧道鉆進過程中獲取的參數(shù)為基礎(chǔ),采用了小波去噪、多小波分析和證據(jù)推理等方法對功速比曲線進行了深入的研究,以達到對掌子面前方圍巖巖性及構(gòu)造較為準確的劃分。主要做了以下工作:(1)采用了小波去噪方法對現(xiàn)場鉆進試驗獲取的含噪聲參數(shù)曲線進行去噪處理,可以有效的獲取曲線特征,并利用去噪處理后鉆進參數(shù)的相關(guān)性引入功速比公式。(2)通過連續(xù)小波變換和邊緣檢測方法對功速比曲線進行多小波匹配,將多小波匹配結(jié)果結(jié)合掌子面描述和鉆進參數(shù)曲線對圍巖巖性及部分構(gòu)造進行劃分。結(jié)果表明,功速比曲線多小波匹配分析可以較為準確的劃分圍巖巖性及部分構(gòu)造。(3)針對多小波分析在圍巖構(gòu)造劃分中存在“不確定”和“不知道”部分,引入了具有直接表達其能力的證據(jù)推理方法。經(jīng)過證據(jù)推理判斷得到的不確定圍巖段構(gòu)造類別可信度高。并與鉆...
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
小川隧道局部(試驗段)地質(zhì)縱斷面圖
長安大學碩士學位論文14圖 2.1 小川隧道局部(試驗段)地質(zhì)縱斷面圖2.2 掌子面描述小川隧道掌子面描述縱斷面圖,如圖 2.2,圖中主要描述了在施工時所記錄的掌子面幾個斷面的巖性及構(gòu)造。小川隧道左側(cè)圍巖主要以石灰?guī)r為主,多數(shù)為鈣質(zhì)膠結(jié),節(jié)理裂隙較多,較為發(fā)育;右側(cè)圍巖主要以礫巖為主,多為鈣質(zhì)膠結(jié),其中含有較多石灰?guī)r,裂隙較少。不整合帶以石灰?guī)r和方解石集合物為主,其走向 188°<25°,在隧道后段不整合帶有明顯往上發(fā)展的趨勢和風化跡象。圖 2.2 小川隧道掌子面描述縱斷面圖隧道掌子面上 1#、2#孔采用沖擊鉆探,以斷面的中軸線對稱布置,分別以 8°~10°
距側(cè)壁 2.5m。隧道鉆孔斷面布置如圖 2.3 所示。圖 2.3 隧道掌子面鉆孔斷面布置圖2.3 鉆機主要技術(shù)性能現(xiàn)場鉆進試驗參數(shù)是通過意大利 KASAGRAND C6 鉆機獲取。C6 鉆機結(jié)構(gòu)緊湊、功率強大,適用于各種地層的直接或循環(huán)鉆進,也可以加載液壓沖擊錘或潛孔錘進行沖擊破碎作業(yè)。因此,C6 鉆機適用于在土層、粘土層、沙石層、巖石層和含水層等不同類型的地質(zhì)條件下實現(xiàn)錨桿、錨索、地質(zhì)鉆探、注漿加固。具體技術(shù)規(guī)格如表 2-1。表 2-1 C6 鉆機主要技術(shù)規(guī)格鉆孔深度(m) >150鉆孔直徑(mm) ≤305鉆機最大推進力(kN) 35最大提升力(kN) 63.5最大鉆孔高度(m) 3.707單根鉆桿長度(m) 4m 之內(nèi)(1
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巖層破裂微震信號小波分析中小波基的選取[J]. 王強,陳迅. 電子設(shè)計工程. 2016(21)
[2]地震動反應(yīng)譜擬合過程中小波基函數(shù)的選取[J]. 白泉,韓晶晶,盛國華,張正帥. 地震學報. 2015(06)
[3]利用井下鉆探參數(shù)研究掘進巷道上(下)伏煤層賦存情況[J]. 郝立民. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2014(06)
[4]利用常規(guī)測井資料識別裂縫方法研究[J]. 董雙波,柯式鎮(zhèn),張紅靜,劉春艷. 測井技術(shù). 2013(04)
[5]基于鉆進能量理論的隧道凝灰?guī)r地層界面識別及圍巖分級方法[J]. 田昊,李術(shù)才,薛翊國,邱道宏,蘇茂鑫,王凱. 巖土力學. 2012(08)
[6]承德M24礦區(qū)深孔鉆探鉆進參數(shù)的選擇分析[J]. 段鴻海,胡春躍. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2011(03)
[7]基于D-S證據(jù)理論的組合數(shù)據(jù)融合算法[J]. 陸三蘭,程銘東. 微電子學與計算機. 2011(01)
[8]小波變換在高分辨率層序地層劃分中的應(yīng)用[J]. 何欣,盧雙舫,張學娟,張雷. 內(nèi)蒙古石油化工. 2010(06)
[9]綜合地質(zhì)超前預報在齊岳山隧道施工中的應(yīng)用[J]. 陳曉廣. 地質(zhì)災害與環(huán)境保護. 2010(01)
[10]小波分析在振動信號去噪中的應(yīng)用[J]. 胡俊文,周國榮. 機械工程與自動化. 2010(01)
碩士論文
[1]基于多種小波基的橋梁損傷信號分析方法研究[D]. 趙宇翔.吉林建筑大學 2017
[2]超前鉆探法在隧道超前地質(zhì)預報中的應(yīng)用研究[D]. 祁偉.長安大學 2015
[3]公路山嶺隧道超前鉆探地質(zhì)預報研究[D]. 趙鵬宇.長安大學 2014
[4]JGZ型管棚鉆機超前地質(zhì)預報系統(tǒng)研究[D]. 吳志強.中南大學 2013
[5]測井數(shù)據(jù)的小波分析方法[D]. 郭銳.吉林大學 2011
[6]基于D-S證據(jù)理論的推理系統(tǒng)研究[D]. 劉曉光.合肥工業(yè)大學 2010
[7]小波多尺度分析方法識別儲層裂縫[D]. 張文靜.中國石油大學 2009
[8]基于小波的信號去噪方法研究[D]. 吳勇.武漢理工大學 2007
[9]振動信號處理中的小波基選擇研究[D]. 郭亞.合肥工業(yè)大學 2003
本文編號:3475209
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
小川隧道局部(試驗段)地質(zhì)縱斷面圖
長安大學碩士學位論文14圖 2.1 小川隧道局部(試驗段)地質(zhì)縱斷面圖2.2 掌子面描述小川隧道掌子面描述縱斷面圖,如圖 2.2,圖中主要描述了在施工時所記錄的掌子面幾個斷面的巖性及構(gòu)造。小川隧道左側(cè)圍巖主要以石灰?guī)r為主,多數(shù)為鈣質(zhì)膠結(jié),節(jié)理裂隙較多,較為發(fā)育;右側(cè)圍巖主要以礫巖為主,多為鈣質(zhì)膠結(jié),其中含有較多石灰?guī)r,裂隙較少。不整合帶以石灰?guī)r和方解石集合物為主,其走向 188°<25°,在隧道后段不整合帶有明顯往上發(fā)展的趨勢和風化跡象。圖 2.2 小川隧道掌子面描述縱斷面圖隧道掌子面上 1#、2#孔采用沖擊鉆探,以斷面的中軸線對稱布置,分別以 8°~10°
距側(cè)壁 2.5m。隧道鉆孔斷面布置如圖 2.3 所示。圖 2.3 隧道掌子面鉆孔斷面布置圖2.3 鉆機主要技術(shù)性能現(xiàn)場鉆進試驗參數(shù)是通過意大利 KASAGRAND C6 鉆機獲取。C6 鉆機結(jié)構(gòu)緊湊、功率強大,適用于各種地層的直接或循環(huán)鉆進,也可以加載液壓沖擊錘或潛孔錘進行沖擊破碎作業(yè)。因此,C6 鉆機適用于在土層、粘土層、沙石層、巖石層和含水層等不同類型的地質(zhì)條件下實現(xiàn)錨桿、錨索、地質(zhì)鉆探、注漿加固。具體技術(shù)規(guī)格如表 2-1。表 2-1 C6 鉆機主要技術(shù)規(guī)格鉆孔深度(m) >150鉆孔直徑(mm) ≤305鉆機最大推進力(kN) 35最大提升力(kN) 63.5最大鉆孔高度(m) 3.707單根鉆桿長度(m) 4m 之內(nèi)(1
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巖層破裂微震信號小波分析中小波基的選取[J]. 王強,陳迅. 電子設(shè)計工程. 2016(21)
[2]地震動反應(yīng)譜擬合過程中小波基函數(shù)的選取[J]. 白泉,韓晶晶,盛國華,張正帥. 地震學報. 2015(06)
[3]利用井下鉆探參數(shù)研究掘進巷道上(下)伏煤層賦存情況[J]. 郝立民. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2014(06)
[4]利用常規(guī)測井資料識別裂縫方法研究[J]. 董雙波,柯式鎮(zhèn),張紅靜,劉春艷. 測井技術(shù). 2013(04)
[5]基于鉆進能量理論的隧道凝灰?guī)r地層界面識別及圍巖分級方法[J]. 田昊,李術(shù)才,薛翊國,邱道宏,蘇茂鑫,王凱. 巖土力學. 2012(08)
[6]承德M24礦區(qū)深孔鉆探鉆進參數(shù)的選擇分析[J]. 段鴻海,胡春躍. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2011(03)
[7]基于D-S證據(jù)理論的組合數(shù)據(jù)融合算法[J]. 陸三蘭,程銘東. 微電子學與計算機. 2011(01)
[8]小波變換在高分辨率層序地層劃分中的應(yīng)用[J]. 何欣,盧雙舫,張學娟,張雷. 內(nèi)蒙古石油化工. 2010(06)
[9]綜合地質(zhì)超前預報在齊岳山隧道施工中的應(yīng)用[J]. 陳曉廣. 地質(zhì)災害與環(huán)境保護. 2010(01)
[10]小波分析在振動信號去噪中的應(yīng)用[J]. 胡俊文,周國榮. 機械工程與自動化. 2010(01)
碩士論文
[1]基于多種小波基的橋梁損傷信號分析方法研究[D]. 趙宇翔.吉林建筑大學 2017
[2]超前鉆探法在隧道超前地質(zhì)預報中的應(yīng)用研究[D]. 祁偉.長安大學 2015
[3]公路山嶺隧道超前鉆探地質(zhì)預報研究[D]. 趙鵬宇.長安大學 2014
[4]JGZ型管棚鉆機超前地質(zhì)預報系統(tǒng)研究[D]. 吳志強.中南大學 2013
[5]測井數(shù)據(jù)的小波分析方法[D]. 郭銳.吉林大學 2011
[6]基于D-S證據(jù)理論的推理系統(tǒng)研究[D]. 劉曉光.合肥工業(yè)大學 2010
[7]小波多尺度分析方法識別儲層裂縫[D]. 張文靜.中國石油大學 2009
[8]基于小波的信號去噪方法研究[D]. 吳勇.武漢理工大學 2007
[9]振動信號處理中的小波基選擇研究[D]. 郭亞.合肥工業(yè)大學 2003
本文編號:3475209
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