基于钻屑形态特征的岩体结构复原方法研究

项目名称： 基于钻屑形态特征的岩体结构复原方法研究

项目编号： No.41302243

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 霍宇翔

作者单位： 成都理工大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 本项目拟采用理论研究、图像识别和多元统计的方法，对冲击回转作用下不同岩体结构破碎产物的几何特征进行研究，通过钻屑复原岩体结构中的部分特征。首先，采用基于颗粒流的离散元软件PFC3D数值模拟，提出含有岩体结构信息钻屑--即不均匀破碎钻屑的定义，并设计异形筛网将其筛选出来；然后，建立钻屑的图像模型，通过原岩断口与结构面颜色差异，识别结构面在断口中的比例，利用阴影检测后的灰度图像，进行梯度识别和开操作确定钻屑外形轮廓,提取钻屑几何特征中的二维、三维定性/定量指标；最后，考虑到各种因素的定性/定量指标和破碎的复杂过程，利用数量化理论Ⅰ确定各指标与岩体结构类型的相关程度，提取其中重要指标，利用数量化理论Ⅲ建立岩体结构的判别模型，设计合理的取样间隔复原岩体结构。通过本研究不仅可以推动节理岩体孔底冲击破碎理论的发展，而且可以促进地质灾害探测与信息技术的发展，最终为地质灾害应急勘查提供更加快速的施工方法。

中文关键词： 钻屑；几何特征；岩体结构复原；图像识别；

英文摘要： In non-core drilling，cuttings which came from borehole by rock fragmentation was true reflection of geological mass. This study object was cuttings from pneumatic downhole hammer drilling. This project followed with cutting collection, character statistic, index option and law search as study process on the science peoblem that geometrical character of different rock structure framentation under percussive rotary loads.At first，First,bulit modle with PFC3D which is a discrete element method based on particle flow,according to the calculation results, established definition of the noeven broken cuttings which take information of rock mass characteristic,and filtered cuttings from borehole with a specially manufactured screen which design by results. Secondly, uneven broken cuttings based on the different geometrical and apperance characters of symmetrical and asymmetry fragmentation, build defining of asymmetry cuttings, collected cuttings from advance horizontal boring in tunnels, and fine description of tunnel face, made it mutually corresponding of rock structure. Afterwards,choose available cuttings which contain rock structure infromation to build the image model of drill cuttings, rock fracture and structural surface color difference by the original, the identification structure surface, using off the mouth

英文关键词： Cuttings；Geometrical&shape Character；Rock Mass Structure Restoration；Image Recogniton；