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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利基于数字钻技术的岩层水平地应力测定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116465532B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310538942.4，技术领域涉及：G01L5/00；该发明授权基于数字钻技术的岩层水平地应力测定方法是由何明明;袁卓亚;丁明晨;罗波;马旭东;刘新星;王滈藤;王晶;张永浩;赵建斌;邓边员设计研发完成，并于2023-05-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字钻技术的岩层水平地应力测定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于数字钻技术的岩层水平地应力测定方法，步骤包括：步骤1、利用数字钻设备进行岩石数字钻试验，得到切削应力与给进力的关系，进而计算金刚石刀片的切削面与压缩破碎区之间的接触摩擦角θ；步骤2、利用步骤1得到的接触摩擦角θ，求解岩石的内摩擦角φ；步骤3、由步骤1和步骤2得到的α、θ、φ’、φ、以及测量所得的岩石粘聚力c，求解围岩的围压Pf，即成。本发明的方法，仅需要进行现场数字钻实验得到数字钻参数，再经过一系列理论计算就可以得出较为精确的结果，具有成本低、计算简单、精度高的优点。

本发明授权基于数字钻技术的岩层水平地应力测定方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字钻技术的岩层水平地应力测定方法，其特征在于，按照以下步骤实施： 步骤1、利用数字钻设备进行岩石数字钻试验，得到切削应力与给进力的关系，计算出金刚石刀片的切削面与压缩破碎区之间的接触摩擦角θ， 具体过程是： 状况1：当切削力大于给进力时，切削力和给进力之间的函数表达式为： 1 其中，Ft为切削力，Fn为给进力，α为钻头前角，θ为切削面的接触摩擦角，Ftw为Ft的摩擦分量， 消除钻头与岩石的有效接触面积后，式1变换为下式2： 2 其中，St为切削应力，Sn为给进力，R为钻头外径，r为钻头内径， 利用Kalantari的模型，式2中的截距忽略不计，则式2变换为下式3： 3 状况2：当切削力小于给进力时，切削力与给进力的函数表达式为： 4 其中，Pf是围压；c为岩石粘聚力；φ为岩石的内摩擦角；φ’是破碎区与完整岩石的接触摩擦角， 将式4消去有效切削面积后，变换得到下式5： 5 由St和Sn的数据能够得出St和Sn的函数关系，由式3能够得到两者的斜率为tanα+θ，已知位前角α的数值，就能够得出取芯钻头切削面与压缩破碎区之间的接触摩擦角θ； 步骤2、利用步骤1得到的接触摩擦角θ，求解岩石的内摩擦角φ， 具体过程是： 求解破碎区与完整岩石的接触摩擦角φ’、完整岩石的内摩擦角的表达式如下： 6 7 将步骤1求得的接触摩擦角θ和位前角α带入式6和式7中，则得出破碎区与完整岩石的接触摩擦角φ’和岩石的内摩擦角φ； 步骤3、由步骤1和步骤2得到的α、θ、φ’、φ、以及测量所得的岩石粘聚力c，求解围岩的围压Pf， 具体过程是： 计算围压Pf的表达式如下： 8 将前述求得的θ、φ’、φ和已知的α、c、St、Sn的数值，一起代入式8中，得到围压Pf，即成。

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