一种裂隙岩体高温动水注浆模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN116127859B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202211475352.3

    申请日:2022-11-23

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开一种裂隙岩体高温动水注浆模拟方法及系统,包括:设计高温动水作用下的浆液粘度表征模型,通过注入时长传输方程得到不同时刻浆液注入时长,以得到不同时刻的浆液注入时间场,通过温度方程得到不同位置的浆液在高温热水作用下的温度变化规律,以得到不同时刻的浆液温度场,通过粘度更新方程不断更新裂隙岩体高温动水注浆过程中不同时刻的浆液粘度场,从而揭示高温动水注浆全过程模拟中浆液粘度时空演化特征,解决裂隙介质高温动水注浆过程中的浆液粘度随注入时间和温度变化导致的不均匀分布问题,刻画高温作用下浆液的凝结固化过程。

    基于岩体裂隙空间关联性分析的隧道注浆布孔方法及系统

    公开(公告)号:CN118278265A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410222471.0

    申请日:2024-02-28

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种基于岩体裂隙空间关联性分析的隧道注浆布孔方法及系统,所述方法包括以下步骤:确定注浆范围,同时建立裂隙场的几何模型,得到注浆范围内所有裂隙拟合面的圆心坐标;对注浆范围内所有裂隙拟合面的圆心进行聚类分组,得到所有拟合面圆心点的聚类方案;对每一聚类方案内的圆心点进行拟合,得到全局注浆孔道布置方案,进而得到注浆孔布置方案;本发明建立在裂隙几何模型的基础上,提出了利用AP聚类算法对裂隙拟合面圆心进行聚类分组,考虑到裂隙结构面的分布和密度特征,确保注浆孔道通过较多的裂隙面,从而有效提高注浆孔道对裂隙填充的效益。

    洞穴滴水沉积物自动采样装置及方法

    公开(公告)号:CN118130176A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410118014.7

    申请日:2024-01-26

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N1/20

    摘要: 本发明提出了洞穴滴水沉积物自动采样装置及方法,涉及滴水沉积物采集技术领域。包括箱体,箱体内设置有底盘,底盘与箱体内侧壁之间转动连接,所述底盘上设置有多个固定座,固定座顶部设置有采样板,箱体的顶板上设置有采样口,采样口的位置与其中一个采样板的位置相对应;箱体下部设置有支架,箱体底部设置有滴水流出口;采样板为毛玻璃片,且毛玻璃片的光滑面朝向采样口,毛玻璃片的粗糙面背离采样口。本发明能够对洞穴滴水沉积物的直接采集,实现不同采样分辨率要求的取样需求,结构简单,使用方便,能够有效提高采样效率,降低采样成本。

    岩石矿物含量测试方法及系统

    公开(公告)号:CN115656053B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202211291425.3

    申请日:2022-10-19

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明属工程地质岩石矿物含量测试技术领域,提供了一种岩石矿物含量测试方法及系统。其中,该方法包括获取预设里程段的环状隧道围岩的光谱信息和图像信息,并拼接为3D隧道图像光谱图;从3D隧道图像光谱图中提取特征敏感波段、岩矿的图像特征向量和光谱特征向量;基于特征敏感波对3D隧道图像光谱图中的光谱信息进行端元解混;融合岩矿的图像特征向量和端元光谱的光谱特征向量,基于隧址区图谱库来识别岩矿类别,作为先验结果并对端元解混得到的矿物类别进行校准;将每个像元端元解混的每种矿物的权重与矿物所占像素点做加权处理,得到矿物的含量,在3D隧道图像的每个像元中展示矿物的分布和含量的变化。

    基于三维点云的隧道掌子面迹线裂隙提取方法及系统

    公开(公告)号:CN117854061B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410256881.7

    申请日:2024-03-07

    申请人: 山东大学

    摘要: 本公开提供了基于三维点云的隧道掌子面迹线裂隙提取方法及系统,涉及岩体迹线裂隙识别技术领域,获取隧道掌子面岩体三维点云数据;得到潜在的所有迹线裂隙点,对所有潜在裂隙点进行优化处理;利用最小成本路径算法对优化处理后的潜在裂隙点进行迹线裂隙寻找,在每条裂隙范围点内寻找迹线裂隙,对各成本函数设置权重系数,寻找搜索点在邻域内成本最小的路径,以路径结束点为新的起始点,直到获取最小路径,在沿着最小路径前进时,计算每次起始点与结束点连线与下一次此循环的夹角值,得到此裂隙区域内的裂隙得到粗略的迹线状裂隙集合,对迹线裂隙集合进行优化,识别出岩体点云所有裂隙。

    基于数字孪生的注浆施工全过程实时监测预控方法及系统

    公开(公告)号:CN117848422B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410256876.6

    申请日:2024-03-07

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明涉及数字孪生技术领域,公开了基于数字孪生的注浆施工全过程实时监测预控方法及系统,其中方法,包括:对围岩、掌子面以及钻孔内部进行多源数据采集,基于采集的数据,建立隧道整体三维模型;将超声波传感器集中布设于掌子面上靠近碎裂区域的设定范围内,将纳米传感器送入裂隙内部,获取超声波传感器与纳米传感器的实时监测数据;根据增强后的实时监测数据,对隧道整体三维模型进行初始化设置;对初始化设置后的隧道整体三维模型,实现注浆过程的智能模拟;采用数值模拟结果对智能模拟结果进行验证,输出最终模拟结果,并根据最终模拟结果对实际注浆过程进行控制。基于阶段性与全局性效果评估结果实现对注浆的预控分析与决策。

    基于氮同位素测试的氮源分析虚拟仿真实验系统及方法

    公开(公告)号:CN117672048B

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410129439.8

    申请日:2024-01-31

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G09B9/00 G16C20/00

    摘要: 本发明公开了一种基于氮同位素测试的氮源分析虚拟仿真实验系统及方法,涉及岩溶地下水与环境污染分析的虚拟仿真模拟技术领域。该系统包括:实验导学模块,用于为用户提供实验模拟前需要学习的相关内容;实验目的模块,用于确定实验流程及实验目的;水样测试模块,用于根据实验流程进行不同水样的硝酸根及氮同位素测试模拟实验,并根据实验结果对氮素来源进行分析;渗流模拟模块,用于根据氮素来源的分析结果对渗流的运移过程和污染物运移影响进行模拟。本发明能够使用户通过信息化手段即可掌握相关测试原理、过程和分析方法,为岩溶地下水环境相关课程学习提供便利。

    基于掌子面和钻孔图像的隧道裂隙共面性匹配方法及系统

    公开(公告)号:CN117853766A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202410256878.5

    申请日:2024-03-07

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提出了基于掌子面和钻孔图像的隧道裂隙共面性匹配方法及系统,涉及隧道裂隙识别领域,对掌子面图像和钻孔高清展开图进行裂隙识别,对裂隙识别图像进行特征增强和裂隙函数拟合,对钻孔裂隙进行聚类,获取裂隙结构面产状的优势分组,计算各钻孔裂隙面在掌子面上的虚构交线;以虚构交线与掌子面裂隙拟合线的相似度作为禁忌搜索算法的目标函数,对钻孔裂隙面与掌子面出露裂隙进行共面匹配,得到裂隙共面性匹配结果;本发明在对掌子面裂隙图像进行智能识别的基础上,实现掌子面表面裂隙与近前方内部裂隙的联合分析,得到裂隙共面性匹配结果,对后续的裂隙建模过程实行联合约束,为实现高精度三维裂隙建模提供数据基础。

    一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN117828838A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311718365.3

    申请日:2023-12-13

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G06F30/20 G06F30/13

    摘要: 本发明提出一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法及系统,涉及岩土工程技术领域。包括:考虑注浆中孔隙度的非均匀性,在多孔介质空间构建随机、光滑的孔隙率模型,生成砂土介质三维随机光滑初始孔隙率场;基于三维随机光滑初始孔隙率场,结合多孔介质单相水力传导系数与孔隙率之间的经验关系,得到三维随机渗透系数场;利用多相Darcy理论框架对砂土的渗透注浆进行模拟,离散三维求解域,划分求解网格,根据实际砂土渗透注浆工况输入相压力边界和相流速边界,迭代求解饱和度场和压力场,实现对砂土注浆过程的精细化模拟。本发明能有效刻画多孔介质渗透注浆下,多孔介质砂土粒径、孔隙相差较大时的浆液的渗透扩散。

    协同多元光谱的隧道岩石矿物识别方法及系统

    公开(公告)号:CN117828397A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311816245.7

    申请日:2023-12-26

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提出协同多元光谱的隧道岩石矿物识别方法及系统,涉及岩石矿物定性定量识别技术领域。包括采集隧址区岩石样品,获取精确矿物识别结果,建立隧址区岩石光谱库和端元矿物光谱库;获取隧道岩石光谱数据;利用融合后光谱数据的整体波形与隧址区岩石光谱库中的数据进行初步匹配;利用岩石光谱的特征峰谱带位置和特征峰特征,基于端元矿物光谱库对矿物种类进行精细判识;建立光谱变异特征与矿物种类的关联,对无法通过精细判识确定的隧道岩石矿物种类进行辅助判识,完成隧道岩石矿物的层级式定性;选取强相关性波段,并不断进行解混模型的迭代实现矿物的准确定量反演,完成定量识别。本发明实现了多元光谱协同的矿物定性定量识别。