[发明专利]一种模拟煤岩裂缝的DFN裂缝模型建模方法

权利要求书

1.一种模拟煤岩裂缝的DFN裂缝模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：从面割里的间距、长度和方位角的统计数据中随机选取数值，生成第一层的二维面割里骨架模型；

步骤S2：从端割里的间距和方位角统计数据中随机选取数据，在面割里骨架模型的基础上，生成第一层的二维端割里骨架模型；

步骤S3：根据面割里和端割里的倾角统计数据，分别在第一层的二维面割里骨架模型和二维端割里骨架模型的基础上，生成后续层的二维面割里骨架模型和二维端割里骨架模型，最终合并生成三维裂缝模型。

2.如权利要求1所述的DFN裂缝模型建模方法，其特征在于，还包括步骤S4：根据面割里和端割里的开合度统计数据，给三维裂缝模型赋予裂缝张开度。

3.如权利要求1或2所述的DFN裂缝模型建模方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

S11：根据裂缝生成一个m×n×h的三维零矩阵，再生成第一层A1＝A(:,:,1)的裂缝系统，从“面割里间距统计数据”中随机读取间距数值，再根据读取的数值A1(:,m/2)列上选取面割里中心点，将面割里中心点处的元素设置为1；

S12：从“面割里方位角统计数据”和“面割里长度统计数据”中随机读取方位角和长度的数值，从面割里中心点出发，根据读取的方位角和长度，以中心点为中心，生成相应的直线段，即为起始面割里；

S13：再次从“面割里方位角统计数据”和“面割里长度统计数据”中随机读取方位角和长度的数值，以所述起始面割里的两个端点为起点，生成两个相应的直线段，延长起始面割里的长度；

S14：重复步骤S13，直至面割里的长度延长至达到长度m，第一层的二维面割里骨架模型{F1}＝{f11,f12,…,f1n}生成完成。

4.如权利要求1-3任一项所述的DFN裂缝模型建模方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

S21：从“端割里间距统计数据”中随机读取端割里的间距数值，在已生成的面割里骨架模型{F1}基础上，选取端割里的端点；

S22：再从“端割里方位角统计数据”中随机读取方位角的数值，从步骤S21中选取的面割里(f1i)上的端点出发，根据读取的方位角，向右(X正轴)方向生成相应的直线，直至遇到该面割里(f1i)右边的面割里(f1i+1)，停止生成，此时，每个生成的端割里被两头的面割里相切，形成T字交叉，第一层的二维端割里骨架模型{B1}＝{b11,b12,…,b1n}生成完成。

5.如权利要求1-4任一项所述的DFN裂缝模型建模方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

S31：从“面割里倾角统计数据”中读取面割里在Z轴方向的倾角，以第一层二维面割里骨架模型{F1}上的每个点出发，根据倾角，生成第二层的面割里骨架模型{F2}；并以此重复到第h层，此时三维的面割里模型形成完毕；

S32：从“端割里倾角统计数据”中读取端割里在Z轴方向的倾角，以第一层二维端割里骨架模型{B1}上的每个点出发，根据倾角，生成第二层的端割里骨架模型{B2}；并以此重复到第h层，此时，三维裂缝模型的骨架形成完毕，每条裂缝的开合度为1。

6.如权利要求2-5任一项所述的DFN裂缝模型建模方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：从“面割里开合度统计数据”和“端割里开合度统计数据”中随机读取开合度的值a，再根据该裂缝的方位角theta和倾角phi的值，加宽裂缝的开合度；待所有割里的开合度赋值完毕，煤岩的裂缝模型重构完成，裂缝的代表数值为1，煤基质为0。