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龙图腾网获悉辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院申请的专利低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121723935B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610210647.X，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模拟方法是由范超军;杨雷;贾策;罗明坤;孙浩;蒋晓锋;韩军;朱睿;李胜;王国栋;韩雪峰;董国际;杨振华;肖斌;兰天伟;刘厅;霍丙杰设计研发完成，并于2026-02-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模拟方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模拟方法，涉及煤矿瓦斯强化抽采数值模拟技术领域。该方法基于多物理场仿真软件实现，首先构建回采工作面顶板水力压裂强化瓦斯抽采的几何模型，并设置煤岩层赋存的非均质性；再设定水力压裂强化瓦斯抽采模拟过程中的相关物理力学参数和物理变量，确定水力压裂过程中水压随时间的变化函数以及水和瓦斯温度相关物性参数；然后建立低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多物理场耦合模型；再输入多场耦合模型中的流体运移参数，施加水力压裂强化瓦斯抽采过程中的边界条件；最后基于网格划分后的多场耦合模型实现高瓦斯低渗煤层水力压裂强化瓦斯抽采数值模拟。

本发明授权低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模拟方法，基于多物理场仿真软件实现，其特征在于，包括以下步骤： 构建回采工作面顶板水力压裂强化瓦斯抽采的几何模型； 设置煤岩层赋存的非均质性； 设定水力压裂强化瓦斯抽采模拟过程中的相关物理力学参数和物理变量，确定水力压裂过程中水压随时间的变化函数以及水和瓦斯温度相关物性参数； 建立低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多物理场耦合模型；所述多物理场耦合模型包括应力场方程、水和瓦斯渗流场方程、瓦斯扩散场方程、温度场方程、煤岩体损伤场方程； 所述应力场方程如下公式所示： 1； 其中，u表示位移，ui,jj为u的张量形式，其中，第1个下标表示变量u的i方向分量，第2个下标表示对ui求j方向偏导数，第3个下标表示对ui,j求j方向偏导数；uj,ji为张量形式，其中，第1个下标表示变量u的j方向分量，第2个下标表示对uj求j方向偏导数，第3个下标表示对uj,j求i方向偏导数；G为煤体剪切模量；为煤岩体的泊松比；为孔隙Biot系数；为煤岩体热膨胀系数；K为煤岩体体积模量；为裂隙Biot系数；为基质瓦斯压力在i方向的分量；为裂隙流体压力在i方向的分量；为气体吸附解吸引起的应变在i方向的分量；为温度的变化量在i方向的分量；Fi为煤岩体的体积力； 所述水和瓦斯渗流场方程如下公式所示： 2； 式中，Mfracture为单位体积煤裂隙中流体的质量；Qfracture是流体的质量源或汇；Ffracture是裂隙中流体的渗流通量；t为时间；v、均表示积分区域，v为单位体积煤岩裂隙；Γ为煤岩裂隙的表面边界； 所述瓦斯扩散场方程如下公式所示： 3； 式中，Mmatrix为煤基质中瓦斯的质量，Mg为瓦斯的摩尔质量；R为瓦斯摩尔常数；pfg为裂隙中瓦斯的压力；为基质瓦斯压力；τ为瓦斯的解吸时间；T为煤层温度； 所述温度场方程如下公式所示： 4； 式中，Menergy为煤裂隙内能密度；Fenergy为热通量；Qenergy为热量的源或汇； 所述煤岩体损伤场方程如公式5所示，并通过状态变量动态更新煤岩体损伤； 5； 式中，F1为最大拉应力准则，F2为摩尔库伦准则；σ1为煤岩体的最大主应力；ft0为单轴抗拉强度；σ3为煤岩体的最小主应力；θ为煤的内摩擦角；fc0为单轴抗压强度； 输入低渗煤层顶板水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模型中的流体运移参数，施加水力压裂强化瓦斯抽采过程中应力、水、瓦斯、温度的边界条件，其中钻孔边界水压通过水压随时间的变化函数施加； 针对水力压裂强化瓦斯抽采多场耦合模型划分网格； 基于网格划分后的多场耦合模型实现高瓦斯低渗煤层水力压裂强化瓦斯抽采数值模拟。

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