申请/专利权人：山东科技大学

申请日：2024-04-26

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN118094359B

主分类号：G06F18/2411

分类号：G06F18/2411;G06Q10/0635;G06F17/18;G06F18/27;G06F18/2451;G01N3/08;G01N15/08;G01N9/24;G01N23/046;B24C1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本发明涉及裂纹预测分析技术领域，具体涉及基于磨料水射流截割的煤岩裂纹风险预测方法，包括以下步骤：测量煤岩的初始物理特性，初始物理特性包括煤岩基本结构和强度特性，同时建立煤岩基本结构‑强度模型；获得切割路径横截面的煤岩基本结构，基于煤岩基本结构‑强度模型，分析切割路径上的抗压强度变化；在磨料水射流切割过程中，实时监测沿切割路径的声发射特征，以捕捉切割中局部切割位置的煤岩微裂纹发生情况，基于微裂纹发生情况验证基本结构‑强度模型；实时调整切割路径和或磨料水射流的工作参数。本发明，不仅增强了煤岩切割过程中的风险管理能力，还提高了切割操作的安全性和可靠性。

主权项：1.基于磨料水射流截割的煤岩裂纹风险预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在磨料水射流切割开始前，测量煤岩的初始物理特性，初始物理特性包括煤岩基本结构和强度特性，其中，煤岩基本结构为密度、孔隙率，强度特性表现为抗压强度，同时建立煤岩基本结构-强度模型,具体包括：S11：采用X射线计算机断层扫描技术测量煤岩的整体密度和孔隙率，通过分析扫描图像，计算煤岩内部的孔隙结构和总体密度分布，评估煤岩的孔隙特性和整体密实度；S12：利用标准化的岩石力学试验方法测量煤岩的抗压强度，包括单轴或多轴压缩测试，以获得煤岩在不同应力条件下的强度参数；S13：结合S11和S13的测试结果，综合分析煤岩基本结构和强度特性，建立煤岩基本结构-强度模型，用于描述煤岩的密度、孔隙率与其抗压强度之间的关系；所述煤岩基本结构-强度模型基于非线性回归模型，具体包括：收集大量煤岩样本数据，包括样本的密度、孔隙率和对应的抗压强度测量值；对收集的数据进行统计分析，识别密度、孔隙率与抗压强度之间的基本关系和影响模式；选择多项式回归模型来描述非线性关系，模型形式为： 其中，P是抗压强度，D是煤岩的密度，PT是孔隙率，a,b,c是模型参数，n,m是描述非线性关系的指数，ε是误差项，Dn、表示密度和孔隙率的非线性影响；参数估计：使用最大似然估计方法来估计模型参数a,b,c,n,m；模型验证：通过留一交叉验证技术验证模型的能力；S2：基于S1的煤岩的初始物理特性测量，获得切割路径横截面的煤岩基本结构，基于煤岩基本结构-强度模型，分析切割路径上的抗压强度变化，从而预测裂纹风险；S3：在磨料水射流切割过程中，实时监测沿切割路径的声发射特征，以捕捉切割中局部切割位置的煤岩微裂纹发生情况，基于微裂纹发生情况验证基本结构-强度模型；S4：根据验证后基本结构-强度模型，以及S2中预测的裂纹风险，实时调整切割路径和或磨料水射流的工作参数，包括改变切割速度、调整压力或流量，以优化切割过程并最小化裂纹风险。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东科技大学 基于磨料水射流截割的煤岩裂纹风险预测方法

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