基于岩性与不良地质前兆特征识别的TBM搭载式超前地质预报系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN110043267A

(43)申请公布日2019.07.23

(21)申请号CN201910271921.4

(22)申请日2019.04.04

(71)申请人山东大学

地址250061山东省济南市历下区经十路17923号

(72)发明人许振浩谢辉辉余腾飞石恒王文扬潘东东林鹏

(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司

代理人李琳

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

基于岩性与不良地质前兆特征识别

的TBM搭载式超前地质预报系统及方法

(57)摘要

本公开提供了一种基于岩性与不良

地质前兆特征识别的TBM搭载式超前地质

预报系统及方法，包括基座，基座设置于

TBM主传送带上，其上依次设置有可伸缩

机械抓手、传送带系统、粉碎装置、控制

系统和数据综合分析平台，传送带系统上

方依次设置有烘干机构、图像识别装置和

X射线荧光分析装置，分别对待测岩块施

加表面烘干、岩性识别和X射线荧光分

析，依据所提取岩石中能够反映不良地质

信息的标志图像、不良地质敏感元素及不

良地质矿物富集信息利用神经网络进行信

息融合与修正，进行分析，得到掌子面前

方岩性变化与不良地质赋存特征，实现基

于岩性与不良地质前兆特征智能识别的隧

道超前地质预报。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于岩性与不良地质前兆特征识别的TBM搭载式超前地质预报系统，其特

征是：包括基座，所述基座设置于TBM主传送带上，其上依次设置有可伸缩机械

抓手、传送带系统、粉碎装置、控制系统和数据综合分析平台，其中：

所述可伸缩机械抓手用于将所述TBM主传送带的待测岩块并放置在传送带系统上，

所述传送带系统上方依次设置有烘干机构、图像识别装置和X射线荧光分析装置，

分别对待测岩块施加表面烘干、岩性识别和X射线荧光分析；

所述粉碎装置设置于传送带系统的末端，对待测岩块进行粉碎，粉碎装置出口的粉

末颗粒可直接落入下方设置的X射线衍射分析装置的样品舱中；

所述控制系统控制所述可伸缩机械抓手、传送带系统、粉碎装置、图像识别装置、

X射线荧光分析装置及X射线衍射分析装置的动作；

所述数据综合分析平台，被配置为接收图像识别装置、X射线荧光分析装置和X

射线衍射分析装置的采集结果，依据所提取岩石中能够反映不良地质信息的标志图

像、不良地质敏感元素及不良地质矿物富集信息利用神经网络进行信息融合与修正，

进行分析，得到掌子面前方岩性变化与不良地质赋存特征，实现基于岩性与不良地

质前兆特征智能识别的隧道超前地质预报。

2.如权利要求1所述的一种基于岩性与不良地质前兆特征识别的TBM搭载式超前

地质预报系统，其特征是：所述基座上面设置有防护棚，防护棚焊接坐落于基座上

方，由角钢作为棚顶支撑，棚顶形状为拱形，材质为不锈钢板，防护棚的两侧由钢

化玻璃板遮挡，并用紧固螺栓将其固定在支撑角钢上。

3.如权利要求1所述的一种基于岩性与不良地质前兆特征识别的TBM搭载式超前

地质预报系统，其特征是：所述基座由角钢构成，基座轮廓为长方形，焊接于主控

室附近的TBM传送带上方，主要为该系统的其他部件提供支撑作用。

4.如权利要求1所述的一种基于岩性与不良地质前兆特征识别的TBM搭载式超前

地质预报系统，其特征是：所述可伸缩式机械抓手，包括电动液压立柱、支撑杆、

电动液压臂、机械臂、电动液压杆、摇杆、连杆以及抓斗，电动液压立柱垂直焊接

在基座上，用来安装电动液压臂和支撑杆，可上下伸缩，用来控制整个机械抓手装

置的升降，所述支撑杆一端垂直固定连接在电动液压立柱上，一端与机械臂用销轴

连接，所述电动液压臂一端连接在电动液压立柱上，一端与机械臂用销轴