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可快速探測巖體硬度的錨桿鉆車系統(tǒng)及方法

404   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:冀凱河北機電科技有限公司, 中國礦業(yè)大學(xué)(北京), 北京力巖科技有限公司, 山東冀凱裝備制造有限公司  
2025-05-06 16:16:57
權(quán)利要求 1.一種可快速探測巖體硬度的錨桿鉆車系統(tǒng),其特征在于,包括: 錨桿鉆車,包括錨桿鉆車本體,所述錨桿鉆車本體上設(shè)有鉆進單元,以及設(shè)置在鉆進單元上的隨鉆參數(shù)監(jiān)測單元;所述隨鉆參數(shù)監(jiān)測單元用于監(jiān)測隨鉆參數(shù); 數(shù)據(jù)處理模塊,被配置為用于獲取隨鉆參數(shù)并進行數(shù)據(jù)處理,最終得到巖體硬度和炮孔間距,實現(xiàn)現(xiàn)場巖體爆破效果優(yōu)化;所述數(shù)據(jù)處理模塊包括: 巖體硬度預(yù)測單元,被配置為用于將獲取的隨鉆參數(shù)數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練好的巖體硬度預(yù)測模型,預(yù)測得到每一個鉆孔對應(yīng)的巖體硬度數(shù)據(jù); 炮孔間距優(yōu)化單元,被配置為根據(jù)得到的每一個鉆孔對應(yīng)的巖體硬度數(shù)據(jù),對巖體不同區(qū)域進行爆破分級,計算每個爆破等級子區(qū)域下的炮孔個數(shù),進而實現(xiàn)炮孔間距的優(yōu)化。 2.如權(quán)利要求1所述的一種可快速探測巖體硬度的錨桿鉆車系統(tǒng),其特征在于,所述鉆進單元包括鉆進平臺和方向調(diào)節(jié)裝置,所述鉆進平臺包括鉆桿、旋轉(zhuǎn)推進器和固定柱,鉆桿與旋轉(zhuǎn)推進器連接,鉆桿前端設(shè)有鉆頭,旋轉(zhuǎn)推進器設(shè)置在固定柱上,并能夠沿固定柱前后移動;所述方向調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在鉆進平臺和錨桿鉆車本體之間,用于調(diào)節(jié)鉆進平臺的鉆進方向。 3.如權(quán)利要求1所述的一種可快速探測巖體硬度的錨桿鉆車系統(tǒng),其特征在于,所述隨鉆參數(shù)監(jiān)測單元包括: 用于實時獲取鉆進過程中鉆進壓力變化的壓力傳感器;用于實時獲取鉆進過程中鉆頭轉(zhuǎn)矩變化的轉(zhuǎn)矩傳感器;用于實時采集旋轉(zhuǎn)推進器的旋轉(zhuǎn)周期,獲取鉆進過程中的轉(zhuǎn)速變化的轉(zhuǎn)速傳感器;用于實時獲取鉆進過程中鉆進速度變化的鉆速傳感器;用于實時獲取鉆頭振動數(shù)據(jù)的振動傳感器。 4.如權(quán)利要求1所述的一種可快速探測巖體硬度的錨桿鉆車系統(tǒng),其特征在于,所述巖體硬度預(yù)測模型包括輸入層、隱藏層和輸出層; 其中,隱藏層個數(shù)K與隱藏層神經(jīng)元個數(shù)L由擬合系數(shù)R確定,具體為: 固定隱藏層神經(jīng)元個數(shù)為L1,將初始隱藏層個數(shù)K1代入巖體硬度預(yù)測模型進行訓(xùn)練,得到擬合系數(shù)Ri1,更新隱藏層個數(shù)為K2,代入巖體硬度預(yù)測模型進行訓(xùn)練,得到擬合系數(shù)Ri2;重復(fù)該過程,直至得到的擬合系數(shù)Rii滿足設(shè)定要求,Rii對應(yīng)的Ki為最佳隱藏層個數(shù); 固定隱藏層個數(shù)Ki,將初始隱藏層神經(jīng)元個數(shù)L1代入巖體硬度預(yù)測模型進行訓(xùn)練,得到擬合
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