[发明专利]温度-渗流-应力耦合作用下承压水导升带高度确定方法

权利要求书

1.温度-渗流-应力耦合作用下承压水导升带高度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A.对比确定完整岩层和承压水导升带内的温度场的差异指标，所述差异指标包括地温梯度值和地温等值线分布规律；

步骤B.根据实测地温数据确定实际地温梯度值和实际地温等值线，根据实际地温梯度值和实际地温等值线的差异判断承压水导升带与完整岩层的对比分界线；

步骤C.对现场煤体和岩体进行取样，进行室内实验测量确定煤体和岩体的材料参数，运用COMSOL软件建模，利用所述材料参数对模型进行数值计算，得到模拟地温梯度和模拟地温等值线结果；

步骤D.根据模拟地温梯度和模拟地温等值线结果确定承压水导升带与完整岩层的模拟分界线；

步骤E.根据水文钻孔测量数据确定承压水导升带与完整岩层的初始分界线；

步骤F.根据对比分界线、模拟分界线和初始分界线位置确定承压水导升带高度；具体是根据对比分界线、模拟分界线和初始分界线位置确定承压水导升带高度时，取模拟分界线确定的承压水导升带高度、初始分界线确定的承压水导升带高度和对比分界线确定的承压水导升带高度中的最大值，作为承压水导升带高度。

2.根据权利要求1所述的温度-渗流-应力耦合作用下承压水导升带高度确定方法，其特征在于，所述材料参数包括渗透率、孔隙率、密度、强度、导热系数和比热容。

3.根据权利要求1或2所述的温度-渗流-应力耦合作用下承压水导升带高度确定方法，其特征在于，所述步骤C中运用COMSOL软件建模并进行数值计算的步骤包括：

(1)根据实际工程数据建立几何模型；

(2)使用材料参数对几何模型进行赋值；

(3)添加多物理场耦合接口；通过达西定律接口添加承压水条件来模拟渗流场，通过传热接口添加温度条件来模拟温度场，通过力学接口添加重力条件、采动条件和边界应力条件来模拟应力场；

(4)进行数值计算，输出模拟地温梯度和模拟地温等值线数值模拟结果。

4.根据权利要求1所述的温度-渗流-应力耦合作用下承压水导升带高度确定方法，其特征在于，所述步骤D中模拟分界线的确定步骤具体包括：

(1)观测地温等值线为直线或者曲线，当地温等值线为直线时为完整岩层区域，当地温等值线为曲线时为承压水导升带区域，曲线凸起方向为渗流方向；

(2)观测地温-深度回归曲线，曲线的斜率等于地温梯度，在地温深度回归曲线的直线段地温梯度为常数，属于完整岩层部分，在地温深度回归曲线的曲线段地温梯度非常数，属于非完整岩层部分。

5.根据权利要求1所述的温度-渗流-应力耦合作用下承压水导升带高度确定方法，其特征在于，所述水文钻孔数据包括岩层隔水性、钻孔柱状图和涌水量。