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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明提供一种基于微震监测的裂隙网络模型构建及渗流通道识别方法，涉及矿山开采技术领域，首先求解微震事件的矩张量解以及震源面的几何参数，确定主应力是否已知；然后测量岩石结构面几何信息，将微震派生裂隙网络转化成图结构；通过微震派生裂隙的圆心和该裂隙与另一微震派生裂隙的交线中心之间建立用于流体流动的管道模型；构造结构体，依次对所有的邻接结点进行访问构造三维裂隙网络渗流路径，由矩阵形式表示微震派生裂隙渗流网络系统中边与结点的衔接关系，求解微震派生裂隙的渗透率，以所有渗流通道流通时间之和作为导水性能权重，搜寻导水性能权重最小的路径即为微震派生裂隙渗流网络的主通道。

主权项：1.一种基于微震监测的裂隙网络模型构建及渗流通道识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、求解微震事件的矩张量解以及震源面的几何参数，进而对震源破坏类型进行划分；步骤2、在主应力已知条件下从震源面中识别合理裂隙；步骤3、在主应力未知条件下从震源面中识别合理裂隙；步骤4、测量岩石结构面几何参数，利用摄影测量技术以及激光扫描技术对裂隙特征进行详细的评价，得到微震派生裂隙有关的几何参数和水力属性；其中几何参数包括开度、交线长度、方位；水力属性包括渗透性、压力梯度和粘滞系数；步骤5、确定空间内裂隙间的搭接关系，利用图论法，将微震派生裂隙网络转化成图结构；与微震派生裂隙有关的几何参数和水力属性被分配到连接结点的边中；步骤6、通过微震派生裂隙的圆心和该裂隙与另一微震派生裂隙的交线中心之间建立用于流体流动的管道模型，采用邻接链表记录微震派生裂隙之间的拓扑关系、裂隙的水力属性及几何参数；邻接链表储存了微震派生裂隙网络的图结构；步骤7、识别三维裂隙网络渗流路径；步骤8、假设岩石材料是不渗透的，即只考虑微震派生裂隙中的流体流动以及每个微震派生裂隙都是由一定开度和渗透率的光滑平板组成；假定某一渗流空间内，在微震派生裂隙渗流网络系统中取一个由结点i和k个交于结点i的边组成的均衡域，按水流均衡原理，得结点i处的流动方程为：；式中：qj表示结点j的流入或流出流量；k表示与结点i连接的边数；Qi表示结点i处的源或汇项；步骤9、在微震派生裂隙渗流网络的图结构中，设置有三种类型的结点：流入结点、内部结点和流出结点；流入结点对应于流入边界，流出结点对应于流出边界；流入结点水头设为H1，流出结点设为H2，其他面为不透水边界则水头设置为0；微震派生裂隙渗流网络的图结构中有n个结点，则将各结点i处的流动方程转化为n个方程组；结合边界条件，得到由矩阵形式表示的微震派生裂隙渗流网络系统中边与结点的衔接关系数学模型；步骤10、根据Darcy定律求解每个微震派生裂隙的渗透率，公式如下：；式中：为水头压力差，为单位时间内通过裂隙的流体体积，a为边的开度，b为裂隙交线长度，v2为黏度系数及L为边的长度；步骤11、以流体在微震派生裂隙中的流动时间作为衡量微震派生裂隙导水性能的权重，计算微震派生裂隙导水性能的权重；步骤12：从微震派生裂隙渗流网络图结构中的流出面随机选取了三个流入结点，通过对渗流通道中所有的边计算Tf值，Tf值为两个震源面的张拉破裂倾向性，然后将Tf值存入到邻接链表中；然后采用的Dijkstra算法搜寻邻接链表中所有的内部结点，找出导水性能权重ω最小的路径，则该路径便是微震派生裂隙渗流网络的主通道。

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百度查询： 东北大学 基于微震监测的裂隙网络模型构建及渗流通道识别方法