基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法和系统与流程

本发明涉及地下工程爆破施工过程中围岩损伤范围测量，特别是指一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法和系统。

背景技术：

1、地下工程施工过程中大都存在爆破施工作业，岩体爆破在破碎剥离岩体的同时也产生了不可逆的岩体损伤。尤其针对大断面爆破作业，岩体损伤对岩体结构的稳定性威胁极大，产生易新生出水裂隙甚至可能出现坍塌事故。然而在实际工程中，只是根据现场所需进尺、爆破经验开展爆破作业，对于爆破对周围围岩的损伤程度并未太多关注。因此有必要对爆破震动波损伤围岩范围测量方法进行针对性研究。

2、现有围岩损伤探测方法探测距离有限，需要额外施工高钻孔以辅助测量岩体损伤，人力物力成本较高。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法和系统。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法，所述方法包括：在待测围岩的爆破掌子面上的多个预设测点上，分别布置电磁辐射传感器；基于所述电磁辐射传感器，获取所述多个预设测点在预设装药条件爆破前后的电磁辐射信号；所述电磁辐射信号包括电磁辐射能量值和电磁辐射强度值；基于所述电磁辐射信号，在所述多个预设测点中确定所述待测围岩受到爆破损伤的测点集；基于所述测点集中的测点分布，确定所述预设装药条件掌子面爆破对所述待测围岩造成的损伤范围。

3、进一步地，所述电磁辐射传感器布置在爆破硐室的相邻洞室内临近爆破侧的硐室壁预设范围内位置；所述多个预设测点以临近爆破侧的硐室壁距爆破掌子面最近距离为起点，向洞口方向每隔预设距离布置一个测点的方式分布。

4、进一步地，所述电磁辐射传感器包括三轴矢量传感器。

5、进一步地，基于所述电磁辐射信号，在所述多个预设测点中确定所述待测围岩受到爆破损伤的测点集，包括：获取所述待测围岩在常规非爆破时间段内的初始电磁辐射强度值和初始电磁辐射能量值；在所述多个预设测点中，确定在爆破时刻所述电磁辐射强度值高于所述初始电磁辐射强度值、且在爆破时刻所述电磁辐射能量值高于所述初始电磁辐射能量值的测点的集合，作为所述待测围岩受到爆破损伤的测点集。

6、进一步地，基于所述测点集中的测点分布，确定所述预设装药条件掌子面爆破对所述待测围岩造成的损伤范围，包括：所述测点集中，确定距离爆破点最远的测点与所述爆破点之间的距离为最大损伤距离；基于所述最大损伤距离，确定所述预设装药条件掌子面爆破对所述待测围岩造成的损伤范围。

7、进一步地，所述方法还包括：基于超声波围岩裂隙探测仪，对所述损伤范围进行验证。

8、进一步地，基于超声波围岩裂隙探测仪，对所述损伤范围进行验证，包括：采用超声波围岩裂隙探测仪在爆破前测试各预设测点的爆破前区域参数；爆破后采用超声波围岩裂隙探测仪对所述损伤范围内区域进行测试得到爆破后区域参数；将所述爆破前区域参数与所述爆破后区域参数相对比，对所述损伤范围进行验证。

9、另一方面，还提供了一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量系统，所述系统包括：布置模块，获取模块，确定模块和测量模块；其中，所述布置模块，用于在待测围岩的爆破掌子面上的多个预设测点上，分别布置电磁辐射传感器；所述获取模块，用于基于所述电磁辐射传感器，获取所述多个预设测点在预设装药条件爆破前后的电磁辐射信号；所述电磁辐射信号包括电磁辐射能量值和电磁辐射强度值；所述确定模块，用于基于所述电磁辐射信号，在所述多个预设测点中确定所述待测围岩受到爆破损伤的测点集；所述测量模块，用于基于所述测点集中的测点分布，确定所述预设装药条件掌子面爆破对所述待测围岩造成的损伤范围。

10、进一步地，所述确定模块，还用于：获取所述待测围岩在常规非爆破时间段内的初始电磁辐射强度值和初始电磁辐射能量值；在所述多个预设测点中，确定在爆破时刻所述电磁辐射强度值高于所述初始电磁辐射强度值、且在爆破时刻所述电磁辐射能量值高于所述初始电磁辐射能量值的测点的集合，作为所述待测围岩受到爆破损伤的测点集。

11、进一步地，还包括验证模块，用于基于超声波围岩裂隙探测仪，对所述损伤范围进行验证。

12、本发明实施例提供了一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法和系统，通过分析采集的电磁辐射信号，最终实现爆破损伤围岩范围测量，解决了现有围岩损伤探测方法探测距离有限、需要额外施工高成本钻孔的弊端，提高爆破导致围岩损伤范围测量精度。

技术特征：

1.一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射传感器布置在爆破硐室的相邻洞室内临近爆破侧的硐室壁预设范围内位置；所述多个预设测点以临近爆破侧的硐室壁距爆破掌子面最近距离为起点，向洞口方向每隔预设距离布置一个测点的方式分布。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁辐射传感器包括三轴矢量传感器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述电磁辐射信号，在所述多个预设测点中确定所述待测围岩受到爆破损伤的测点集，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述测点集中的测点分布，确定所述预设装药条件掌子面爆破对所述待测围岩造成的损伤范围，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于超声波围岩裂隙探测仪，对所述损伤范围进行验证。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于超声波围岩裂隙探测仪，对所述损伤范围进行验证，包括：

8.一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量系统，其特征在于，所述系统包括：布置模块，获取模块，确定模块和测量模块；其中，

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述确定模块，还用于：

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括验证模块，用于基于超声波围岩裂隙探测仪，对所述损伤范围进行验证。

技术总结
本发明公开了一种基于电磁辐射的围岩爆破振动波损伤范围测量方法和系统，涉及地下工程爆破施工过程中围岩损伤范围测量技术领域，包括：在待测围岩的爆破掌子面上的多个预设测点上，分别布置电磁辐射传感器；基于电磁辐射传感器，获取多个预设测点在预设装药条件爆破前后的电磁辐射信号；电磁辐射信号包括电磁辐射能量值和电磁辐射强度值；基于电磁辐射信号，在多个预设测点中确定待测围岩受到爆破损伤的测点集；基于测点集中的测点分布，确定预设装药条件掌子面爆破对待测围岩造成的损伤范围。本发明缓解了现有技术存在的探测距离有限和成本高的技术问题。

技术研发人员：胡建军,宋大钊,缪小勐,何生全,刘伟,吴晓东,庄泽梁,龚敏,张如波,邱黎明,陈太明,曹彪,李金川,田茂薪,兰鑫,高新
受保护的技术使用者：泉州国储石油基地有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2