投稿网址：http：//cslgxbzk.csust.edu.cn/cslgdxxbzk/home第20卷第3期2023年6月长沙理工大学学报（自然科学版）JournalofChangshaUniversityofScience&Technology（NaturalScience）Vol.20No.3Jun.2023DOI：10.19951/j.cnki.1672-9331.20220713001文章编号：1672-9331（2023）03-0091-11引用格式：陈祖军，何明明，周佳佩，等.基于数字钻技术的岩石强度特性预测方法研究［J］.长沙理工大学学报（自然科学版），2023，20（3）：91-101.Citation：CHENZujun，HEMingming，ZHOUJiapei，etal.Researchonpredictionmethodofrockstrengthcharacteristicsbasedondigitaldrillingtechnology［J］.JChangshaUnivSciTech（NatSci），2023，20（3）：91-101.基于数字钻技术的岩石强度特性预测方法研究陈祖军1，何明明2，周佳佩2，邓边员1（1.云南省建设投资控股集团有限公司，云南昆明650501，2.西安理工大学岩土工程研究所，陕西西安710048）摘要：【目的】快速准确地超前预报岩体力学参数。【方法】通过分析取芯钻头的受力特点，根据力学极限平衡原理建立钻进过程中机-岩相互作用的数学模型，提出一种基于数字钻技术的岩石主要强度参数（内摩擦角、单轴抗压强度和抗拉强度）的解析方法。利用自主研发的高精度数字钻系统预测4种岩石的内摩擦角并与室内试验测定值进行对比，验证该方法的可靠性。通过对岩石强度与内摩擦角、切削强度比（岩石无侧限抗压强度与切削强度之比）进行相关性分析，预测岩石强度并对预测结果进行验证。【结果】通过数字钻技术获得的岩石的内摩擦角与标准室内试验测定值之间的误差为1.0%～3.5%。岩石单轴抗压强度、抗拉强度均与切削强度比呈线性正相关，岩石强度的预测值与室内标准试验测定值之间的误差略超过20.0%。【结论】利用数字钻技术预测的岩石力学参数经过验证具有可靠性，该方法在实际工程中具有一定的应用价值。关键词：数字钻参数；单轴抗压强度；抗拉强度；切削强度比；预测方法中图分类号：TU45文献标志码：A0引言准确测量岩石的单轴抗压强度和抗拉强度是保证工程岩体安全稳定的前提。准确评价岩体强度特性，在工程设计与施工中具有重要的实践意义［1］。目前，通常采用岩石单轴压缩试验及点荷载试验测量岩石的单轴抗压强度［2］。具有代表性的岩石抗拉强度测试方法包括直接拉伸试验、巴西劈裂试验、三点或四点弯曲拉伸试验及空心岩柱试验等［3-4］。然而，岩石强度参数的测定往往要求精心制备试样，特别是需要对试样进行...
