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龍圖騰網(wǎng)獲悉中鐵十九局集團有限公司;石家莊鐵道大學申請的專利一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予，授權公告號為：CN120278042B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202510734303.4，技術領域涉及：G06F30/27；該發(fā)明授權一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法及系統(tǒng)是由夏有為;任宏偉;李兆年;胡紅偉;牛軍濤;王志科;楊曌;李想;孫星亮設計研發(fā)完成，并于2025-06-04向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。

本一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法及系統(tǒng)，屬于隧道工程及爆破技術領域。該方法包括采集層狀巖體地質(zhì)數(shù)據(jù)、評估與提取特征、構建多目標優(yōu)化函數(shù)、智能優(yōu)化算法求解及施工反饋與動態(tài)優(yōu)化等步驟。其中，運用多種地質(zhì)勘察設備獲取數(shù)據(jù)，經(jīng)支持向量機模型評估處理后，構建考慮多指標的優(yōu)化函數(shù)，并結合遺傳算法與粒子群算法求解最優(yōu)炮孔參數(shù)組合，最終反饋爆破效果以動態(tài)調(diào)整優(yōu)化方案。本發(fā)明采用上述的一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法及系統(tǒng)，可提高爆破效果，減少超欠挖與混凝土消耗，降低施工成本，增強施工安全性和效率，對層狀巖體隧道工程建設具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。

本發(fā)明授權一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法及系統(tǒng)在權利要求書中公布了：1.一種層狀巖體中隧道光面爆破炮孔智能優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1、利用多種地質(zhì)勘察設備獲取層狀巖體隧道掌子面的地質(zhì)數(shù)據(jù)； 步驟S2、對獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)進行質(zhì)量評估和特征提取，基于預設的數(shù)據(jù)評估模型確定數(shù)據(jù)的可靠性和適用性，去除異常數(shù)據(jù)和噪聲干擾，提取與隧道光面爆破相關的地質(zhì)特征； 步驟S3、根據(jù)評估后的地質(zhì)數(shù)據(jù)及提取的地質(zhì)特征，構建多目標優(yōu)化函數(shù)； 步驟S4、采用智能優(yōu)化算法對構建的多目標優(yōu)化函數(shù)進行求解，搜索最優(yōu)的炮孔參數(shù)組合； 步驟S5、將求解得到的最優(yōu)炮孔參數(shù)應用于實際隧道光面爆破施工中，同時在爆破后對實際爆破效果進行監(jiān)測和評估，將評估結果反饋至多目標優(yōu)化函數(shù)構建環(huán)節(jié)，更新地質(zhì)數(shù)據(jù)和調(diào)整權重系數(shù)，實現(xiàn)對后續(xù)爆破炮孔優(yōu)化方案的動態(tài)優(yōu)化； 步驟S3中，多目標優(yōu)化函數(shù)綜合考慮爆破后的超欠挖量、周邊眼殘留痕跡率、巖壁平整度以及噴混凝土的超耗量，并引入成本權重因子，其數(shù)學表達式為： ； 其中，表示多目標優(yōu)化函數(shù)，表示炮孔參數(shù)向量，包括炮孔位置、間距、角度和深度，表示超欠挖量，表示周邊眼殘留痕跡率，表示巖壁平整度，表示噴混凝土的超耗量，、、、表示各目標對應的權重系數(shù)； ； ； ； ； 其中，表示實際爆破后的第個測量點的開挖輪廓線到設計輪廓線的距離，表示設計輪廓線上對應點的距離，表示測量點的數(shù)量，表示爆破后周邊眼殘留痕跡的數(shù)量，表示周邊眼的總數(shù)量，表示爆破后巖壁實際開挖輪廓線到設計輪廓線距離的標準差，表示第段噴混凝土的實際使用量，表示第段噴混凝土的理論設計量，表示噴混凝土的段數(shù)； 多目標優(yōu)化函數(shù)還將爆破振動速度作為約束條件納入目標函數(shù)中，約束條件如下： ； 其中，表示爆破振動最大速度，表示允許的爆破振動速度上限； 權重系數(shù)的確定基于層次分析法結合專家打分法，并根據(jù)地質(zhì)特征進行動態(tài)調(diào)整； 其中，超欠挖量權重系數(shù)： ； 周邊眼殘留痕跡率權重系數(shù)： ； 巖壁平整度權重系數(shù)： ； 噴混凝土的超耗量權重系數(shù)： ； 其中，、分別表示層次分析法得到的權重系數(shù)、專家打分法得到的權重系數(shù)，、、、均表示通過層次分析法得到的巖壁平整度的基礎權重，、、、均表示通過專家打分法得到的巖壁平整度的基礎權重，表示層理面對超欠挖量權重影響的調(diào)整系數(shù)，表示巖體完整性參數(shù)和節(jié)理發(fā)育程度對周邊眼殘留痕跡率權重的調(diào)整系數(shù)，表示圍巖強度參數(shù)對巖壁平整度權重的調(diào)整系數(shù)，表示巖體結構面間距對噴混凝土的超耗量權重的調(diào)整系數(shù)，表示層理面傾角，表示最大的層理面傾角，表示巖體完整性參數(shù)，表示最大的巖體完整性參數(shù)，表示節(jié)理發(fā)育程度，表示最大的節(jié)理發(fā)育程度，表示圍巖強度參數(shù)，表示最大的圍巖強度參數(shù)，表示巖體結構面的間距，表示最大的巖體結構面間距。

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