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专利号: 2022102062312
申请人: 江苏师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.煤矸石声速的水岩耦合模型的建立方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:以密度、声速相近的若干个煤矸石试样作为待测煤矸石试样;

S2:模拟地下水成分配制不同pH值的水溶液;

S3:将待测煤矸石分别放入步骤S2配置的水溶液中若干天,每天记录各待测煤矸石的声速、质量、密度及各溶液的钙离子浓度、镁离子浓度、pH值;

S4:基于灰色关联度计算待测煤矸石声速与步骤S3中声速、质量、密度、钙离子浓度、镁离子浓度、pH值的相关性,基于响应面法,选取若干组参数建立声速的若干个预测模型,以相关性系数均值较高的模型作为煤矸石声速的水岩耦合模型。

2.根据权利要求1所述的方法,其特在于,所述步骤S1包括:测量各煤矸石的质量、密度、声速的均值及变异系数,选取密度和声速相近的煤矸石试样作为待测煤矸石试样。

3.根据权利要求1所述的方法,其特在于,所述步骤S2包括:采用浓度均为0.1mol/L的NaCl、KCl、Na2SO4溶液配制模拟地下水成分的水溶液,并通过加入HCL或NaOH溶液调节至不同的pH值。

4.根据权利要求1所述的方法,其特在于,所述步骤S4包括:基于灰色关联度计算各待测煤矸石声速值与煤矸石浸泡时间、浸泡后的质量、密度及浸泡后溶液中钙离子浓度、镁离子浓度、溶液pH值的相关性,并选出其中若干个相关性大的影响因素,基于响应面法,选取2组参数建立声速的2个预测模型,以相关性系数均值较高的模型作为煤矸石声速的水岩耦合模型。

5.根据权利要求1所述的方法,其特在于,所述步骤S4具体包括:

S4‑1:先求出各项影响因素对应的测试数据的平均值,再用各次试验测量的实际值除以对应的平均值,即可得到各个试验参数的均值像;记煤矸石声速均值像为X0,煤矸石质量、密度、溶液中钙、镁离子、溶液pH值及时间的均值像为X1;根据灰色相对关联理论进行分析找出影响较大的参数,相应的关联度计算公式为:其中,

式中,γ0i‑灰色关联度值,s′0s′i‑差序列, 和 分别为初值像Xi(n)、X0(n)的第一项减去序列每一项得到的序列,称为始点零化像序列值;X0(n)和Xi(n)为原始序列第一项值除以序列中每一项值产生的序列,成为初值项序列; 是Xi(n)均值像的始点零化象;k=2,3,4……n‑1,n为序列最后一项,i=0,1;

求出各个灰色相对关联度的值,得煤矸石声速与煤矸石浸泡后质量、密度、溶液中钙离子浓度、镁离子浓度、溶液pH值及时间的相关性;选取相关性较高的2组影响因素;

S4‑2:采取两组数据,通过响应面法建立2组声速预测模型,采用相关性系数均值较高的模型作为煤矸石声速的水岩耦合模型。