(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211147223.1 (22)申请日 2022.09.21 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115221738 A (43)申请公布日 2022.10.21 (73)专利权人 北京建筑大学 地址 100000 北京市西城区展览 路1号 (72)发明人 王泽帆　戚承志　罗伊　段秋宇　 马啸宇　吴思豫　龙渊腾　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 张欣欣 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G01N 3/08(2006.01)G01N 3/24(2006.01) G01N 33/24(2006.01) G01B 21/22(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 US 2017315249 A1,2017.1 1.02 CN 101922985 A,2010.12.2 2 CN 102998180 A,2013.0 3.27 CN 113607547 A,2021.1 1.05 CN 109211696 A,2019.01.15 陈岩.采动影响下岩石的变形破坏行为及非 线性模型研究. 《中国博士学位 论文全文数据库 工程科技 Ⅰ辑》 .2019,全 文. 朱秋雷.千枚岩强度参数 各向异性及对隧道 围岩大变形的影响. 《中国优秀硕士学位 论文全 文数据库 工程科技 Ⅱ辑》 .2020,全 文. 审查员 马丽 (54)发明名称 岩石应变能释放率预测方法、 装置、 电子设 备及存储介质 (57)摘要 本发明涉及岩石力学技术领域， 提供了一种 岩石应变能释放率预测方法、 装置、 电子设备及 存储介质， 所述方法包括： 确定与各向异性面倾 角相关的岩石弹性模量和岩石泊松比； 确定与 岩 石种类和岩石强度相关的岩石参数； 根据岩石弹 性模量、 岩石泊松比及岩石参数， 对岩石应变能 释放率进行预测。 本发明通过引入与各向异性面 倾角相关的岩石弹性模量和岩石泊松比， 将其与 岩石种类和岩石强度相关的岩石参数相结合， 同 时考虑岩石高围压条件及岩石由脆性向塑性转 变的临界状态， 以对各向异性类型岩石的岩石临 界应变能释放率进行准确预测， 使得预测结果更 可信。 权利要求书3页 说明书13页 附图3页 CN 115221738 B 2022.12.02 CN 115221738 B 1.一种岩石应 变能释放 率预测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 确定与各向异性 面倾角相关的岩石弹性模量和岩石泊松比； 确定与岩石种类和岩石强度相关的岩石参数； 根据所述岩石弹性模量、 所述岩石泊松比及所述岩石参数， 对岩石应变能释放率进行 预测； 所述岩石弹性模量的公式为： 其中， 为岩石弹性 模量，E0为岩石初始弹性模量， ,  ,  为倾角参数； μ0为岩石初始泊松 比，G’ 1为平行于各向异性面方向的剪切模量； ，kn为法向刚度， ks为切向刚度， s 为各向异性 面之间间距； 所述岩石泊松比的公式为： 其中， 为所述岩石泊松比； 所述岩石弹性模量、 所述岩石泊松比及所述岩石参数满足如下关系： 其中，Gc为所述岩石临界应变能释放率， 为所述岩石泊松比， 为所述岩石弹性模 量，N为与岩石材料及应力状态有关参数， c为所述岩石参数， ， ，X=6cd  +162，σ3为最小主应力， 等于岩石临界围压 ， ,n为临界围压系数， ， 为考虑各向异性面倾角的单轴抗压强度， mi为无量经验参数； 为岩石 各向异性 参数。 2.如权利要求1所述的岩石应变能释放率预测方法， 其特征在于， 所述确定与岩石种类 和岩石强度相关的岩石参数的步骤 包括： 获取与岩石种类相关的无量经验参数； 获取与岩石强度相关的岩石各向异性 参数； 将所述无量经验参数和所述岩石各向异性 参数的乘积， 作为所述岩石参数。 3.如权利要求2所述的岩石应变能释放率预测方法， 其特征在于， 所述无量经验参数满权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221738 B 2足条件： 其中，mi为所述无量经验参数， m为由岩石为软岩或硬岩而确定的参数， A为与岩石种类 相关的常量， 为倾角参数； 所述岩石各向异性 参数满足条件： 其中， 为所述岩石各向异性参数， 为 的最小值， 为 的最大值， 为考虑各向异性 面倾角的单轴抗压强度。 4.如权利要求1所述的岩石应变能释放率预测方法， 其特征在于， 所述确定与 各向异性 面倾角相关的岩石弹性模量和岩石泊松比的步骤 包括： 获取方向性弹性模量和方向性泊松比， 其中， 所述方向性弹性模量和所述方向性泊松 比均包括表征 各向异性 面的法线与主轴加载 方向的夹角的角度参数； 将所述角度参数转换为各向异性 面的倾角参数； 根据所述倾角参数及所述方向性弹性模量， 确定所述岩石弹性模量、 且根据所述倾角 参数及所述方向性泊松比， 确定所述岩石泊松比。 5.如权利要求4所述的岩石应变能释放率预测方法， 其特征在于， 所述方向性弹性模量 和所述方向性泊松比均包括垂直于各向异性面方向的垂直弹性模量参数和垂直于各向异 性面的垂直泊松比参数， 所述根据所述倾角参数及所述方向性弹性模量， 确定所述岩石弹 性模量、 且根据所述 倾角参数及所述方向性泊松比， 确定所述岩石泊松比的步骤 包括： 用所述倾角参数替换所述方向性弹性模量中的所述角度参数、 用各向异性面和岩石共 同作用的弹性模量参数替换所述方向性 弹性模量中的所述垂 直弹性模量参数、 用岩石的初 始泊松比替换 所述方向性弹性模量中的所述垂直泊松比参数， 得到所述岩石弹性模量； 用所述倾角参数替换所述方向性泊松比中的所述角度参数、 用各向异性面和岩石共同 作用的弹性模量参数替换所述方向性泊松比中的所述垂 直弹性模量参数、 用岩石的初始泊 松比替换 所述方向性泊松比中的所述垂直泊松比参数， 得到所述岩石泊松比。 6.一种岩石应 变能释放 率预测装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 确定模块， 用于确定与各向异性 面倾角相关的岩石弹性模量和岩石泊松比； 所述确定模块， 还用于确定与岩石种类和岩石强度相关的岩石参数； 预测模块， 用于根据 所述岩石弹性模量、 所述岩石泊松比及所述岩石参数， 对岩石应变 能释放率进行预测； 所述岩石弹性模量的公式为： 其中， 为岩石弹性权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221738 B 3