钻探技术是隧道工程中获取岩土体试样实物的唯一方法。传统钻探方法通过现场取芯、试验室加工并测定其力学参数,耗时耗力且难以完全模拟岩体原位状态。近年来,随着微处理技术的快速发展,为在钻孔过程对钻孔数据进行监测、采集、测量、处理及存储提供了物质基础。随着川藏铁路、深地深海、跨海隧道等重大工程的开工建设,创新适应极端复杂地质条件钻孔技术,实现隧道前方地质信息实时获取需求迫切。数字钻探技术的快速发展,使地质勘探技术迈向更加深入、快捷的层次,促进了隧道工程、油气资源开发、矿山与地下空间建设等领域的发展,具有广泛的工程应用价值。本文基于山东大学研制地质智能感知装备,围绕室内岩体多源钻进信息测试开展了大量室内试验研究。全文共制作试验钻进岩体近百块;制作并测定标准岩石试件二百余组;完成随钻参数、声学响应测试七十余组;完成钻杆应力波测试、岩石固有频率监测五百余组,并基于EDEM数值仿真软件开展了岩体钻进数值模拟初步研究,选题具有重要的理论意义和应用价值。取得如下创新成果:（1）研制了地质智能钻进感知装备,实现了三轴加载下室内岩体水平定向钻进。钻进系统嵌入PID算法,实现了钻进参数的定量控制与精准监测。设计了岩体恒定参数钻探方案,深入分析了目前数字钻探测定方法存在的不足,提出以恒定速度-恒定转速为标准的数字钻探测定方法。（2）基于类岩石材料设计浇筑了含0°、15°、30°、45°、60°界面倾角的钻进测试岩体28组。开展了室内多倾角岩层界面识别试验,揭示了钻进参数、钻进能量在岩层界面上的响应及不同界面倾角、钻进速度对岩层界面响应的影响规律。（3）围绕岩石参数识别与预测研究,开展了岩石室内水平定向钻进测试,监测了钻进过程中的声级,并基于EDEM数值仿真软件模拟了岩石钻进过程。模拟了隧道凿岩台车低速冲击过程,揭示了不同类型岩石在低速冲击作用下钻杆应力波的能量损耗及岩石固有频率响应特征,建立了钻进参数、钻进响应与岩石力学参数表征关系。设计了隧道岩体综合评价系统,完成了工程信息、钻头信息、数据输入、分析和岩体综合评价五大模块的集成编译,实现了岩石参数智能预测和岩层界面智能识别。