CN117195755A - 一种浆液驱水概念模型构建方法 - Google Patents

一种浆液驱水概念模型构建方法 Download PDF

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CN117195755A
CN117195755A CN202310196936.5A CN202310196936A CN117195755A CN 117195755 A CN117195755 A CN 117195755A CN 202310196936 A CN202310196936 A CN 202310196936A CN 117195755 A CN117195755 A CN 117195755A
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桂和荣
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李俊
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Abstract

本发明公开了一种浆液驱水概念模型构建方法,涉及煤矿浆液驱水模型构建技术领域,用于解决现有的浆液驱水概念模型构建方法复杂、模型构建时间长和准确性低问题,本发明以底板三灰混合流型浆液驱水扩散效果为研究目标,采用数值模拟的方法,研究浆液扩散过程中浆液扩散距离、浆水界面压力随时间的变化规律,并将数值结果与理论结果进行对比分析,以期在结果取得相互印证的基础上,得出各流型浆液在单裂隙中的驱水扩散机理,进而构建一个准确的模型;本发明通过对模型构建信息进行处理以得到注册时长、实端值和模建效值,进而得到模构优值,通过模构优值合理的选取对应的终端进行模型构建,提高模型构建的效率。

Description

一种浆液驱水概念模型构建方法
技术领域
本发明涉及煤矿浆液驱水模型构建技术领域,具体为一种浆液驱水概念模型构建方法。
背景技术
煤炭是我国主要能源和主体能源,其开采及利用是我国国民经济发展的重要基础,水害事故一旦发生,轻则威胁煤矿安全生产,重则造成人员伤亡和矿井停产,因此需要对其进行区域治理;
现有的区域治理的效果是增加煤层底板隔水层有效厚度20m左右,并且可封堵导水构造以阻断开采范围内太原群三灰以下的补给水源向矿坑的充水通道;但存在以下问题:一是浆液扩散半径问题,决定了分支孔间距设计及效果、成本,若取值过小,治理成本会大大提高;若取值过大,加固和堵水效果难以保障,存在安全隐患;二是渗流场对高压注浆扰动的响应问题。多采区及多工作面区域高压注浆改造三灰,补径排路径遭到人为干扰,必然造成太灰水及与之有水力联系的含水层渗流场发生变化;三是渗流场对开采扰动的响应问题。
为了解决上述问题,需要构建浆液驱水概念模型,现有的浆液驱水概念模型构建方法复杂,模型构建时间长,准确性低。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有的浆液驱水概念模型构建方法复杂、模型构建时间长和准确性低问题,而提出一种浆液驱水概念模型构建方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种浆液驱水概念模型构建方法,该方法包括以下步骤:
步骤一:利用地下水流模块对浆液驱水数值进行模拟以得到模型参数;
步骤二:通过数值控制方程对模型参数进行处理;数值控制方程包括两相流方程、质量守恒方程和域材料参数方程;
步骤三:构建边界条件:选取煤矿孔注浆区域,根据底板三灰地质、水文地质特征与分支孔注浆信息,建立浆液驱水概念模型;
步骤四:对建立浆液驱水概念模型进行参数选取以及参数设置;
步骤五:基于已知参数设置,建立孔注浆浆液扩散模型,调整孔隙率和渗透系数参数,并进行模拟得到结果信息;
步骤六:将浆液驱水概念模型以及结果信息发送至服务器。
作为本发明的一种优选实施方式,所述地下水流模块包括第一接口单元、第二接口单元、第三接口单元和第四接口单元;第一接口单元用于对多孔介质中的质量和动量传递进行建模;第二接口单元用于模拟多孔介质中多个不混溶相的流动与传递;第三接口单元用于模拟通过多孔介质的多个不混溶相的传递,并求解各个相的平均体积分数;第四接口单元单元用于模拟流经多孔介质孔隙的流体流动。
作为本发明的一种优选实施方式,步骤四中参数选取的具体过程为:
初始初始条件下,裂隙中充满水,浆液从分支孔恒流量注入,注入流量为预设流量值,向周围流出扩散,随注入不同比重浆液,注浆孔分时分段注入比重数值一、数值二和数值三的浆液,注浆浆液密度和动力粘度是时间的分段函数;
设浆液驱水概念模型顶、底板为无流量无通量边界,静水压力设为预设压力值,即模型的初始压力值和四周出口压力值为预设压力值,地下水密度设为预设水密度值,动力粘度为预设粘度值,浆液和地下水的相对渗透率参数是饱和度的函数,分别为其饱和度的平方。
作为本发明的一种优选实施方式,在步骤一之前还包括:
服务器接收用户上传的模型构建信息,对模型构建信息进行处理以得到对应的构建终端,将模型构建信息发送至模型构建终端,其中,模型构建终端内安装有地下水流模块;模型构建信息包括煤矿位置、煤矿区域数据及地质构造数据。
作为本发明的一种优选实施方式,所述服务器对模型构建信息进行处理的具体过程为:
获取注册终端以及注册终端的状态,向状态为在线的注册终端发送模型构建请求指令,在预设时间范围内,接收注册终端反馈的请求处理信息,将请求处理信息为确认构建的注册终端标记为第一终端;
向第一终端发送信息获取请求权限,当第一终端的权限为允许时,获取第一终端的实时终端数据;
对实时终端数据进行处理以得到第一终端的实端值;再获取第一终端的注册时长以及模建效值;对注册时长、实端值和模建效值进行归一化处理并提取三者归一化处理后的数值;
以注册时长的数值为长度构建正方形,选取正方形的其中一个拐角为起始点作垂直于正方形的直线一,且直线一的长度等于实端值对应的数值;通过正方形与其拐角的直线作长方体,连接长方体上端面的两条对角线,选取两条对角线的交点,以该交点为起始点,作垂直于长方体上端面的直线二,且直线二的长度等于模建效值对应的数值;将直线二的结束点分别连接长方体上端面的四个拐角构建四棱锥,分别计算四棱锥以及长方体的体积并求和得到总体积,将总体积的数值标记为模构优值;
将模构优值最大的第一终端标记为模型构建终端。
作为本发明的一种优选实施方式,对实时终端数据进行处理的具体过程为:对采集到中央处理器所有利用率的数值进行求和并取均值,得到利用率均值,将采集到中央处理器所有速度的数值进行求和并取均值得到速度均值;提取所有采集到的图形处理器的利用率数值,依据其采集时刻的先后顺序进行排序,计算相邻两个利用率数值之间的差值利用率差值并取绝对值;当在前的利用率数值大于在后的利用率数值,将该利用率差值标记为第一差值;当在前的利用率数值小于在后的利用率数值,将该利用率差值标记为第二差值;分别将所有的第一差值和第二差值进行求和得到第一总值和第二总值;将第一总值除以第二总值得到率总比;设定若干个型号,每个型号都对应一个预设型号值,就昂图像处理器的型号与若干个型号进行匹配,以得到对应的预设型号值;提取利用率均值、速度均值、率总比和预设型号值的数值并处理得到实端值。
作为本发明的一种优选实施方式,所述服务器内还设置有采集分析模块;采集分析模块用于采集模型构建终端接收到模型构建信息的时刻一、反馈浆液驱水概念模型及结果信息的时刻二和建模总次数,并对其进行分析,具体分析过程为:
将时刻一与时刻二进行时刻差计算得到单次建模时长,当建模总次数大于设定次数阈值时,将所有的单次建模时长依据时间先后顺序进行排序,并提取所有的单次建模时长的数值,将其构建在折线图中以得到单次建模时长对应的数值点,连接相邻两个数值点,得到数值线,计算数值线的斜率以及与水平线的夹角,当数值线与水平线的夹角小于九十度时,将数值线的斜率标记为第一斜率;
当数值线与水平线的夹角大于九十度时,将数值线的斜率标记为的人斜率;将所有的第一斜率进行求和得到第一总斜率并取绝对值得到第一斜率总值;将所有的第二斜率进行求和得到第二总斜率并取绝对值得到第二斜率总值;将第二斜率总值除以第一斜率总值得到建模比值;
提取建模比值和建模总次数的数值,并分别乘以对应的预设系数,再求和得到模型构建终端的模建效值,将模建效值发送至数据库内存储。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明以底板三灰混合流型浆液驱水扩散效果为研究目标,采用数值模拟的方法,研究浆液扩散过程中浆液扩散距离、浆水界面压力随时间的变化规律,并将数值结果与理论结果进行对比分析,以期在结果取得相互印证的基础上,得出各流型浆液在单裂隙中的驱水扩散机理,进而构建一个准确的模型。
2、本发明通过对模型构建信息进行处理以得到注册时长、实端值和模建效值,进而得到模构优值,通过模构优值合理的选取对应的终端进行模型构建,提高模型构建的效率,减少终端存在的问题对模型构建效率的影响。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明的浆液驱水概念模型示意图;
图3为本发明浆液密度和动力粘度的时间分段函数示意图;
图4为本发明浆液扩散模型运行70h结果图;
图5A为本发明重力作用下浆液扩散模型运行70h结果ab示意图;
图5B为本发明重力作用下浆液扩散模型运行70h结果cd示意图;
图6为本发明浆液扩散范围模型运行结果示意图;
图7为本发明孔隙度0.01时浆液扩散范围模型运行结果图;
图8为本发明服务器内部原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示,一种浆液驱水概念模型构建方法,方法包括:
利用地下水流模块对浆液驱水数值进行模拟以得到模型参数;其中模型参数包括模拟区水的体积分数、浆液体积分数、多孔材料的孔隙率、当前相的密度、体积分数、通量相、达西速度、当前相流体有效渗透率、绝对渗透率、当前相流体的压力、达西定律算出的压力、两流体分界面处的毛细压力、注浆过程中浆液与水混合后流体的密度和动力粘度、多孔介质绝对渗透率压力、流体质量以及两相流体混合后域材料密度和动力粘度;
地下水流模块包括第一接口单元、第二接口单元、第三接口单元和第四接口单元;第一接口单元、第二接口单元、第三接口单元和第四接口单元分别为多孔介质和地下水流接口、多孔介质多相流接口、多孔介质相传递接口、达西定律接口;地下水流模块中多孔介质和地下水流接口,可用于对多孔介质中的质量和动量传递进行建模。其中的多孔介质多相流接口将达西定律接口和多孔介质相传递接口相结合,用于模拟多孔介质中多个不混溶相的流动与传递。多孔介质相传递用于模拟通过多孔介质的多个不混溶相的传递,求解各个相的平均体积分数(饱和度),尽管宏观方程中通过毛细压力函数加入了微观界面效应,但此接口不追踪不同相之间的界面。而达西定律接口用于模拟流经多孔介质孔隙的流体流动,可用于对低速流动或渗透率和孔隙率都非常小的介质进行建模,其中压力梯度是主要的驱动力,流动主要受孔隙内摩擦阻力的影响。可以设置多个达西定律接口来模拟涉及多个流动相的多相流。
通过数值控制方程对模型参数进行处理;数值控制方程包括:
高压浆液驱水模拟主要涉及水泥浆液与灰岩水两相流体,在特定的空间区域两者体积分数不同,但两体积分数之和等于1,即:sw+sn=1;其中,sw表示模拟区水的体积分数,sn表示浆液体积分数。初始条件下,裂隙中充满水,即t=0时,sw=1,sn=0;水全部被浆液驱替时,sw=0,sn=1;
多孔介质相传递中,两相流方程为:
体积分数的一个质量守恒方程为:
式中,εp为多孔材料的孔隙率,ρsi为当前相的密度,si为体积分数,Ni为通量相,krsi为当前相流体有效渗透率,是饱和度的一个函数;k为绝对渗透率,psi为当前相流体的压力,p为达西定律算出的压力,Pcsi为两流体分界面处的毛细压力,是饱和度的函数。
达西定律中,混合流体属性满足的质量守恒方程为:
式中:ρ和μ分别为注浆过程中浆液与水混合后流体的密度和动力粘度;k为多孔介质绝对渗透率;p为压力;Qm为流体质量。
多孔介质浆液驱水过程中,域材料参数方程如下:
其中/>表示两相流体混合后域材料密度和动力粘度,可以看出混合流体的密度、动力粘度为两相流体参数的加权值。
构建边界条件:选取煤矿孔注浆区域,根据底板三灰地质、水文地质特征与Z8-7分支孔注浆信息,建立浆液驱水概念模型;如图2所示,其中模型中,注浆孔Z8-7长度为619m,直径为0.1524m。三灰层厚设为恒源煤矿三灰厚度平均值6.3m,模型宽度为120m(即设浆液扩散范围小于等于60m),模型长度为679m(注浆孔长619m+浆液最大扩散范围60m)。
对建立浆液驱水概念模型进行参数选取以及参数设置;初始条件下,裂隙中充满水,浆液从Z8-7分支孔恒流量注入,注入流量为500min/L,向周围流出扩散,随注入不同比重浆液,井流参数如表1所示。从中看出,注浆孔Z8-7孔分时分段注入比重1.2、1.3和1.4的浆液,注浆浆液密度和动力粘度是时间的分段函数,如图3所示。
表1井流相关参数
设模型顶、底板(三灰顶、底)为无流量无通量边界,静水压力设为3.5Mpa,即模型的初始压力值和四周出口压力值为3.5Mpa。地下水密度设为1000kg/m3,动力粘度为0.001pa·s。浆液和地下水的相对渗透率参数是饱和度的函数,分别为其饱和度的平方,具体设置如表2所列。
表2流体参数
基于已知参数设置,建立孔注浆浆液扩散模型,调整孔隙率和渗透系数参数,并进行模拟得到结果信息;建立Z8-7孔注浆浆液扩散模型,调整孔隙率和渗透系数参数,进行模拟。在模拟过程中发现,如果渗透系数设为9.6e-9(根据Z8-7压水实验计算得出),模型运行无法收敛。由此可知,在Z8-7孔高压注浆时必定发生了劈裂,使渗透系数增大。经多次运行调试后可知,如设孔隙率0.05,渗透系数分别为6.5e-3时,注浆模拟运行70h,如图4所示;
图4中,浆液以Z8-7孔为中心,向周边均匀辐射运移散开,且在Z8-7孔附近,浆液密度较大,体积分数达0.2以上;随远离Z8-7孔,浆液密度减小,浆液体积分数占比减小。至体积分数为0的边界即为浆液扩散最大距离。图中可知,孔隙率0.05,渗透系数为6.5e-3时,Z8-7孔注浆浆液扩散范围为37.3m。该模型中没有考虑重力,Z8-7孔注浆浆液往周边同步均匀扩散。如果Z8-7注浆孔发生完全劈裂的话,岩石结构破坏,此时浆液重力的影响增大,考虑重力时其运行结果。
图5A-图5B中,图5A中a为浆液体积分数等值面图,可以看出水平方向上浆液接近充满整个模型;5c为切面图;5b和5d为yz(垂直于Z8-7分支孔)方向和xz方向剖面图,可知浆液并不是均匀分布,而是以Z8-7孔为中心轴向下部周边扩散,浆液多集中于底部,且在Z8-7孔正下方浆液密度最大。从平面图计算得出,考虑重力作用时,浆液扩散范围接近60m。则相同条件下,考虑重力作用时,浆液扩散范围增大。由于Z8-7孔内压力较大,发生劈裂的话可能只是局部劈裂,所以重力因素在局部劈裂阶段影响较大,其他由于岩石骨架支撑作用和压力遇阻消减作用,重力影响减弱。以下讨论主要是不考虑重力作用时模型运行结果。设置不同孔隙率和渗透系数模型,运行72h结果及其规律见表3和图6所示。
表3浆液扩散范围模型运行结果
可以看出,渗透系数不变时,孔隙度越大,浆液扩散范围越小;孔隙度越小浆液扩散范围越大。孔隙度相同时,渗透系数越大,浆液扩散范围越大;渗透系数越小,浆液扩散范围越小。即浆液扩散范围与孔隙度呈负相关,与渗透系数呈正相关。具体来讲,孔隙度0.05、渗透系数9.6e-5~9.6e-2m/s时,浆液扩散范围为13~60m;孔隙度0.1、渗透系数9.6e-5~9.6e-2m/s时,浆液扩散范围为7.4~43.7m;孔隙度0.15时,渗透系数9.6e-5~9.6e-2m/s时,浆液扩散范围为6~31.9m;孔隙度0.2时,渗透系数9.6e-5~9.6e-2m/s时,浆液扩散范围为5~26.9m。
如果孔隙度0.01,当渗透系数在9.6e-2~9.6e-4m/s变化时,其浆液扩散范围均大于60m,且模型不收敛的渗透系数数值为9.6e-5。孔隙度为0.01时,部分模型运行结果如下图7所示。从图中图例、等值面弯曲度及数值、变化趋势等可以看出,渗透系数9.6e-2m/s时,浆液扩散范围较多地大于60m;渗透系数9.6e-3m/s时,浆液扩散范围次之,且仍大于60m;渗透系数9.6e-4m/s时,浆液扩散范围继续减小,当仍大于60m。仍可以看出,随渗透系数增加,浆液扩散范围呈减小趋势。
模型调参运行过程中,当渗透系数大于或等于9.6e-5m/s时,所设模型几乎都能运行出来;当渗透系数减小于9.6e-6时,所设模型几乎都不能运行出来,运行结果提示或不收敛,或重复误差测试失败,可能已达到奇点,或直接提示运行失败等。而且发现孔隙率越小,需渗透系数值更大,模型才可以正常运行收敛。可见,区域治理高压注浆期间,由于高压的作用渗透系数多大于9.6e-5m/s,相对于注浆前(9.6e-9m/s),渗透系数增大约4个数量级。当然,待注浆结束浆液凝固后,渗透系数将大大减小,这一点可以通过注浆效果的检验来说明。
实施例2
在实施例1的基础上,一种浆液驱水概念模型构建方法,还包括:
用户通过智能终端上传模型构建信息;其中,模型构建终端内安装有地下水流模块;模型构建信息包括煤矿位置、煤矿区域数据及地质构造数据;
服务器接收用户上传的模型构建信息,对模型构建信息进行处理以得到对应的构建终端,其中,模型构建终端内安装有地下水流模块;对模型构建信息进行处理的具体过程为:
获取注册终端以及注册终端的状态,向状态为在线的注册终端发送模型构建请求指令,在预设时间范围内,接收注册终端反馈的请求处理信息,将请求处理信息为确认构建的注册终端标记为第一终端;
向第一终端发送信息获取请求权限,当第一终端的权限为允许时,获取第一终端的实时终端数据;实时终端数据包括预设时长内中央处理器的利用率和速度以及图形处理器的利用率和型号;
对实时终端数据进行处理以得到第一终端的实端值,具体为:
对采集到中央处理器所有利用率的数值进行求和并取均值,得到利用率均值,将采集到中央处理器所有速度的数值进行求和并取均值得到速度均值;
提取所有采集到的图形处理器的利用率数值,依据其采集时刻的先后顺序进行排序,计算相邻两个利用率数值之间的差值利用率差值并取绝对值;当在前的利用率数值大于在后的利用率数值,将该利用率差值标记为第一差值;当在前的利用率数值小于在后的利用率数值,将该利用率差值标记为第二差值;分别将所有的第一差值和第二差值进行求和得到第一总值和第二总值;将第一总值除以第二总值得到率总比;设定若干个型号,每个型号都对应一个预设型号值,就昂图像处理器的型号与若干个型号进行匹配,以得到对应的预设型号值;提取利用率均值、速度均值、率总比和预设型号值的数值并分别标记为LJ、SJ、SZ和YX;将利用率均值、速度均值、率总比和预设型号值的数值代入实端分析模型得到实端值SD1;其中,em1、em2、em3和em4均为预设模型权重因子;
再获取第一终端的注册时长以及模建效值;对注册时长、实端值和模建效值进行归一化处理并提取三者归一化处理后的数值;
以注册时长的数值为长度构建正方形,选取正方形的其中一个拐角为起始点作垂直于正方形的直线一,且直线一的长度等于实端值对应的数值;通过正方形与其拐角的直线作长方体,连接长方体上端面的两条对角线,选取两条对角线的交点,以该交点为起始点,作垂直于长方体上端面的直线二,且直线二的长度等于模建效值对应的数值;将直线二的结束点分别连接长方体上端面的四个拐角构建四棱锥,分别计算四棱锥以及长方体的体积并求和得到总体积,将总体积的数值标记为模构优值;
将模构优值最大的第一终端标记为模型构建终端;
再将模型构建信息发送至模型构建终端。
通过对模型构建信息进行处理以得到注册时长、实端值和模建效值,进而得到模构优值,通过模构优值合理的选取对应的终端进行模型构建,提高模型构建的效率,减少终端存在的问题对模型构建效率的影响;
请参阅图8所示,服务器内还设置有终端注册模块、数据库和采集分析模块;
技术人员通过电脑终端提交注册信息至终端注册模块进行注册,终端注册模块对注册信息进行审核,将审核通过的注册信息发送至数据库内存储,同时将该电脑终端标记为注册终端;注册信息包括电脑终端的型号、通信IP地址、图形处理器型号等;
采集分析模块用于采集模型构建终端接收到模型构建信息的时刻一、反馈浆液驱水概念模型及结果信息的时刻二和建模总次数,并对其进行分析,具体分析过程为:
将时刻一与时刻二进行时刻差计算得到单次建模时长,当建模总次数大于设定次数阈值时,将所有的单次建模时长依据时间先后顺序进行排序,并提取所有的单次建模时长的数值,将其构建在折线图中以得到单次建模时长对应的数值点,连接相邻两个数值点,得到数值线,计算数值线的斜率以及与水平线的夹角,当数值线与水平线的夹角小于九十度时,将数值线的斜率标记为第一斜率;
当数值线与水平线的夹角大于九十度时,将数值线的斜率标记为的人斜率;将所有的第一斜率进行求和得到第一总斜率并取绝对值得到第一斜率总值;将所有的第二斜率进行求和得到第二总斜率并取绝对值得到第二斜率总值;将第二斜率总值除以第一斜率总值得到建模比值;
提取建模比值和建模总次数的数值,并分别乘以对应的预设系数,再求和得到模型构建终端的模建效值,将模建效值发送至数据库内存储;当模型构建终端的建模总次数小于或等于次数阈值,模建效值直接取预设固定值;通过对模建效值进行分析,以便于得到模型构建终端对应的模型构建的效率,方便后续对模型构建终端进行建模选取。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一:利用地下水流模块对浆液驱水数值进行模拟以得到模型参数;
步骤二:通过数值控制方程对模型参数进行处理;数值控制方程包括两相流方程、质量守恒方程和域材料参数方程;
步骤三:构建边界条件:选取煤矿孔注浆区域,根据底板三灰地质、水文地质特征与分支孔注浆信息,建立浆液驱水概念模型;
步骤四:对建立浆液驱水概念模型进行参数选取以及参数设置;
步骤五:基于已知参数设置,建立孔注浆浆液扩散模型,调整孔隙率和渗透系数参数,并进行模拟得到结果信息;
步骤六:将浆液驱水概念模型以及结果信息发送至服务器。
2.根据权利要求1所述的一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,所述地下水流模块包括第一接口单元、第二接口单元、第三接口单元和第四接口单元;第一接口单元用于对多孔介质中的质量和动量传递进行建模;第二接口单元用于模拟多孔介质中多个不混溶相的流动与传递;第三接口单元用于模拟通过多孔介质的多个不混溶相的传递,并求解各个相的平均体积分数;第四接口单元单元用于模拟流经多孔介质孔隙的流体流动。
3.根据权利要求1所述的一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,步骤四中参数选取的具体过程为:
初始初始条件下,裂隙中充满水,浆液从分支孔恒流量注入,注入流量为预设流量值,向周围流出扩散,随注入不同比重浆液,注浆孔分时分段注入比重数值一、数值二和数值三的浆液,注浆浆液密度和动力粘度是时间的分段函数;
设浆液驱水概念模型顶、底板为无流量无通量边界,静水压力设为预设压力值,即模型的初始压力值和四周出口压力值为预设压力值,地下水密度设为预设水密度值,动力粘度为预设粘度值,浆液和地下水的相对渗透率参数是饱和度的函数,分别为其饱和度的平方。
4.根据权利要求1所述的一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,在步骤一之前还包括:
服务器接收用户上传的模型构建信息,对模型构建信息进行处理以得到对应的构建终端,将模型构建信息发送至模型构建终端,其中,模型构建终端内安装有地下水流模块;模型构建信息包括煤矿位置、煤矿区域数据及地质构造数据。
5.根据权利要求4所述的一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,所述服务器对模型构建信息进行处理的具体过程为:
获取注册终端以及注册终端的状态,向状态为在线的注册终端发送模型构建请求指令,在预设时间范围内,接收注册终端反馈的请求处理信息,将请求处理信息为确认构建的注册终端标记为第一终端;
向第一终端发送信息获取请求权限,当第一终端的权限为允许时,获取第一终端的实时终端数据;
对实时终端数据进行处理以得到第一终端的实端值;再获取第一终端的注册时长以及模建效值;对注册时长、实端值和模建效值进行归一化处理并提取三者归一化处理后的数值;
以注册时长的数值为长度构建正方形,选取正方形的其中一个拐角为起始点作垂直于正方形的直线一,且直线一的长度等于实端值对应的数值;通过正方形与其拐角的直线作长方体,连接长方体上端面的两条对角线,选取两条对角线的交点,以该交点为起始点,作垂直于长方体上端面的直线二,且直线二的长度等于模建效值对应的数值;将直线二的结束点分别连接长方体上端面的四个拐角构建四棱锥,分别计算四棱锥以及长方体的体积并求和得到总体积,将总体积的数值标记为模构优值;
将模构优值最大的第一终端标记为模型构建终端。
6.根据权利要求5所述的一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,对实时终端数据进行处理的具体过程为:对采集到中央处理器所有利用率的数值进行求和并取均值,得到利用率均值,将采集到中央处理器所有速度的数值进行求和并取均值得到速度均值;提取所有采集到的图形处理器的利用率数值,依据其采集时刻的先后顺序进行排序,计算相邻两个利用率数值之间的差值利用率差值并取绝对值;当在前的利用率数值大于在后的利用率数值,将该利用率差值标记为第一差值;当在前的利用率数值小于在后的利用率数值,将该利用率差值标记为第二差值;分别将所有的第一差值和第二差值进行求和得到第一总值和第二总值;将第一总值除以第二总值得到率总比;设定若干个型号,每个型号都对应一个预设型号值,就昂图像处理器的型号与若干个型号进行匹配,以得到对应的预设型号值;提取利用率均值、速度均值、率总比和预设型号值的数值并处理得到实端值。
7.根据权利要求5所述的一种浆液驱水概念模型构建方法,其特征在于,所述服务器内还设置有采集分析模块;采集分析模块用于采集模型构建终端接收到模型构建信息的时刻一、反馈浆液驱水概念模型及结果信息的时刻二和建模总次数,并对其进行分析,具体分析过程为:
将时刻一与时刻二进行时刻差计算得到单次建模时长,当建模总次数大于设定次数阈值时,将所有的单次建模时长依据时间先后顺序进行排序,并提取所有的单次建模时长的数值,将其构建在折线图中以得到单次建模时长对应的数值点,连接相邻两个数值点,得到数值线,计算数值线的斜率以及与水平线的夹角,当数值线与水平线的夹角小于九十度时,将数值线的斜率标记为第一斜率;
当数值线与水平线的夹角大于九十度时,将数值线的斜率标记为的人斜率;将所有的第一斜率进行求和得到第一总斜率并取绝对值得到第一斜率总值;将所有的第二斜率进行求和得到第二总斜率并取绝对值得到第二斜率总值;将第二斜率总值除以第一斜率总值得到建模比值;
提取建模比值和建模总次数的数值,并分别乘以对应的预设系数,再求和得到模型构建终端的模建效值,将模建效值发送至数据库内存储。
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