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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统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：CN116628492B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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：202310491085.7，技术领域涉及：G06F18/214；该发明授权一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统是由王明年;易文豪;赵思光;李泽星;夏覃永;孙鸿强;彭鑫;林鹏设计研发完成，并于2023-05-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及隧道工程领域，具体公开了一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统，包括以下步骤：构建基础样本库；基于能量法建立钻进参数与第一主应力、第二主应力、第三主应力、弹性模量和泊松比等围岩力学参数的映射关系；根据映射关系在基础样本库的基础上，构建拓展样本库；构建基于深度学习的岩爆等级智能预测模型，将拓展样本库带入所述的岩爆等级智能预测模型进行训练；根据构建的岩爆等级智能预测模型，精细化预测掌子面前方围岩岩爆等级。本发明根据钻爆法隧道掌子面钻孔过程中产生的钻进参数精细化预测掌子面前方岩爆等级，可有效减少施工人员的投入，防止岩爆对施工人员安全造成的影响，指导了隧道智能建造。

本发明授权一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种钻爆法隧道施工阶段岩爆等级精细化预测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、构建基础样本库，基础样本库包括钻进参数、岩石坚硬程度以及对应掌子面的岩爆等级信息； S2、基于能量法建立钻进参数与第一主应力、第二主应力、第三主应力、弹性模量和泊松比的围岩力学参数的映射关系；具体包括如下： S21、根据全电脑三臂凿岩台车冲击-推进-旋转破岩方式，计算围岩弹性变形能； S22、基于能量法和数值模拟或室内试验方法，计算目标掌子面各炮孔单元区域内名义第一主应力、名义第二主应力、名义第三主应力、名义弹性模量和名义泊松比的围岩力学参数；具体包括： 采用数值模拟或室内试验方法，模拟不同岩爆等级下全电脑三臂凿岩台车钻进过程，确定机械输出的能量转换为围岩弹性变形能的转换系数K；沿钻进方向，以8cm为单位，将炮孔网格化；在8cm区域内，全电脑三臂凿岩台车可自动采集5组钻进参数，利用此5组钻进参数解析目标炮孔各单元区域内围岩名义第一主应力、名义第二主应力、名义第三主应力、名义弹性模量和名义泊松比； 炮孔各单元区域围岩名义第一主应力、名义第二主应力、名义第三主应力、名义弹性模量和名义泊松比的解析公式如下： 式中：K是凿岩台车输出的能量转换为围岩弹性变形能的转换系数，根据数值模拟或室内试验结果确定；Pc是压力传感器监测的冲击油缸进油口油压，Pa；Pt是压力传感器监测的冲击油缸进油口油压，Pa；Vd是流量计监测的钻头进给速度，ms；DcA是冲击油缸活塞后直径，m；DcB是冲击油缸活塞前端直径，m；Sc是活塞设计行程，m；mc是冲击活塞质量，kg；D是钻孔直径，m；Pt为活塞推进油缸的后腔压力，也是推进油缸进油口压力，即监测的钻进参数推进压力，Pa；Dt是推进油缸活塞直径，单位m；Pr为马达旋转时进油口压力，即监测的钻进参数回转压力，Pa；Vr是钻具回转速度，单位rs；qr为液压马达排量，即马达每转动一周排出的流量，单位mlr或cc；Pt,i是沿钻进方向单元区域内起点推进压力，Pa；Pr,i是沿钻进方向单元区域i号数据点记录的回转压力，Pa；Pc,i是沿钻进方向单元区域i号数据点记录的冲击压力，Pa；Vd,i是沿钻进方向单元区域内i号数据点记录的进给速度，ms；Pt,i+1是沿钻进方向单元区域内i+1号数据点记录的推进压力，Pa；Pr,i+1是沿钻进方向单元区域内i+1号数据点记录的回转压力，Pa；Pc,i+1是沿钻进方向单元区域内i+1号数据点记录的冲击压力，Pa；Vd,i+1是沿钻进方向单元区域内i+1号数据点记录的进给速度，ms；Pt,i+2是沿钻进方向单元区域内i+2号数据点记录的推进压力，Pa；Pr,i+2是沿钻进方向单元区域内i+2号数据点记录的回转压力，Pa；Pc,i+2是沿钻进方向单元区域内i+2号数据点记录的冲击压力，Pa；Vd,i+2是沿钻进方向单元区域内i+2号数据点记录的进给速度，ms；Pt,i+3是沿钻进方向单元区域内i+3号数据点记录的推进压力，Pa；Pr,i+3是沿钻进方向单元区域内i+3号数据点记录的回转压力，Pa；Pc,i+3是沿钻进方向单元区域内i+3号数据点记录的冲击压力，Pa；Vd,i+3是沿钻进方向单元区域内i+3号数据点记录的进给速度，ms；Pt,i+4是沿钻进方向单元区域内i+4号数据点记录的推进压力，Pa；Pr,i+4是沿钻进方向单元区域内i+4号数据点记录的回转压力，Pa；Pc,i+4是沿钻进方向单元区域内i+4号数据点记录的冲击压力，Pa；Vd,i+4是沿钻进方向单元区域内i+4号数据点记录的进给速度，ms；σ1,j,i是j号炮孔钻进方向i号炮孔区域内围岩第一主应力，Pa；σ2,j,i是j号炮孔钻进方向i号炮孔区域内围岩第二主应力，Pa；σ3,j,i是j号炮孔钻进方向i号炮孔区域内围岩第三主应力，Pa；Ej,i是j号炮孔钻进方向i号炮孔区域内围岩弹性模量，Pa；vj,i是j号炮孔钻进方向i号炮孔区域内围岩泊松比； S23、根据目标掌子面各炮孔单元区域内名义第一主应力、名义第二主应力、名义第三主应力、名义弹性模量和名义泊松比，计算目标掌子面第一主应力、第二主应力、第三主应力、弹性模量和泊松比； S3、根据钻进参数与围岩力学参数之间的映射关系，在基础样本库的基础上，构建拓展样本库； S4、构建基于深度学习的岩爆等级智能预测模型，将拓展样本库带入所述的岩爆等级智能预测模型进行训练； S5、根据构建的岩爆等级智能预测模型，精细化预测掌子面前方围岩岩爆等级。

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