(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111508963.9 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 国家能源投资集团有限责任公司 地址 100011 北京市东城区安外西滨河路 22号 申请人 国能神东煤炭集团有限责任公司 　 北京低碳清洁能源研究院 (72)发明人 王路军　曹志国　张勇　武洋　 朱晓倩　吴宝杨　池明波　李海祥　 杨毅　张保　 (74)专利代理 机构 北京邦信阳专利商标代理有 限公司 1 1012 代理人 耿蕾 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 17/10(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种地下水库库容确定方法、 系统及 存储介 质 (57)摘要 本申请公开了一种地下水库库容确定方法、 系统及存储介质， 用以计算储水介质发生体积应 变之后达到稳定状态时地下水库的库容。 所述方 法包括： 获取用于表征目标地下水库储水介质的 应力应变的第一表达式和第二表达式； 获取所述 采空区破碎岩体所对应的参数值； 根据所述第一 表达式、 第二表达式以及所述采空区破碎岩体所 对应的参数值计算目标地下水库储水介质的体 积应变； 根据所述目标地下水库储 水介质的体积 应变确定储水介质变形后所述目标地下水库的 库容。 采用本申请所提供的方案， 提供了一种确 定地下水库储 水介质的体积应变的方式， 从而能 够计算储水介质发生体积应变之后达到稳定状 态时地下 水库的库容。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 114186414 A 2022.03.15 CN 114186414 A 1.一种地下 水库库容确定方法， 其特 征在于， 包括： 获取用于表征目标地下水库储水介质的应力应变的第一表达式和第二表达式， 其中， 所述储水介质包括采空 区破碎岩 体和岩体空隙， 所述第一表达式为用于表征采空区破碎岩 体应力应变的线弹性表达式， 所述第二表达式为用于表征岩体空隙的非线弹性表达式； 获取所述采空区破碎岩体所对应的参数值； 根据所述第 一表达式、 第二表达式以及所述采空区破碎岩体所对应的参数值计算目标 地下水库储水介质的体积应 变； 根据所述目标地下水库储水介质的体积应变确定储水介质变形后所述目标地下水库 的库容。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 获取的所述第一表达式为： σ ＝K0εe； 其中， σ 为静水压力； εe为地下水库内破碎岩体 体积应变； K0为破碎岩体 体积模量。 3.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述第二表达式的获取 方式为： 获取用于表征岩体空隙的应力应 变本构关系表达式如下： 其中， K1为空隙体积模量， α 为储水介质非线弹性影响系数； 为卡普托分数阶微分算 子； σ 为静水压力； εne为破碎岩体空隙间体积应 变； 对所述用于表征岩体空隙的应力应变本构关系表达式进行拉普拉斯变换以得到所述 第二表达式如下： 其中， K1为空隙体积模量， α为储水介质非线弹性影响系数； σ 为静水压力； εne为破碎岩 体空隙间体积应 变。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取采空区破碎岩体所对应的参数值， 包括： 根据压力试验机对采空区破碎岩体试样进行应力应变试验， 以获取破碎岩体试样的应 力数据和应 变数据； 确定所述破碎岩体试样的应力数据和应变数据为所述采空区破碎岩体所对应的参数 值。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述第一表达式、 第二表达式以及所述 采空区破碎岩体所对应的参数值计算目标地下 水库储水介质的体积应 变， 包括： 根据第一表达式和第二表达式确定用于表征地下水库储水介质体积应变的第四表达 式； 将所述采空区破碎岩体所对应的参数值代入所述第四表达 式中进行拟合， 以求解所述 第四表达式 中未知量的最优拟合结果； 将最优拟合结果和应力参数值代入所述第四表达式， 以计算目标地下水库储水介质的 体积应变。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186414 A 26.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述根据第 一表达式和第二表达式确定用于 表征目标地下 水库储水介质应 变关系的第四表达式， 包括： 获取用于表征地下 水库储水介质应 变关系的第三表达式如下： εv＝ εe+ εne； 其中， εe为地下水库内破碎岩体 体积应变； εne为破碎岩体空隙间体积应 变； 将所述第一表达 式和所述第 二表达式代入所述第 三表达式， 以确定用于表征地下水库 储水介质体积应 变的第四表达式如下： 其中， 所述εv为地下水库 储水介质体积应变； σ 为储水介质受到的应力； K0为破碎岩体体 积模量； K1为空隙体积模量； α 为储水介质非线弹性影响系数。 7.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述将所述采空区破碎岩体所对应的参数值 代入所述第四表达式 中进行拟合， 以求 解所述第四表达式 中未知量的最优拟合结果， 包括： 当破碎岩体所对应的参数值为多组应力数据和应变数据时， 将所述多组应力数据和应 变数据代入所述第四表达式中， 以确定多组采空区破碎岩体体积模量和空隙体积模量的 解； 从所述多组采空区破碎岩体 体积模量和空隙体积模量的解中确定最优解； 将确定出的最优解作为所述第四表达式 中未知量的最优拟合结果。 8.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据 所述目标地下水库储水介质的体积 应变确定储水介质变形后所述目标地下 水库的库容， 包括： 根据以下公式计算储水介质变形后所述目标地下 水库的库容： V′＝V‑V εv 其中， V′为储水介质变形后所述目标地下水库的库容； V为目标地下水库的初 始库容； εv 为目标地下 水库储水介质的体积应 变。 9.一种地下 水库库容确定系统， 其特 征在于， 包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令， 所述指令被所述至少一个处 理器执行以实现如权利要求1 ‑8任一项所述的地下 水库库容确定方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 当存储介质中的指令由地下水库库容确定 系统对应的处理器执行时， 使得地下水库库容确定系统能够实现如权利要求1 ‑8任一项所 述的地下 水库库容确定方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186414 A 3