[发明专利]用于矿井下多巷道任意角度耦合的水害漫延方法

摘要

一种用于矿井下多巷道任意角度耦合的水害漫延方法是对巷道耦合边界的所有点进行坐标变换，对边界附近的点进行筛选，完成对这些点的赋值以及计算，每次迭代之后，网格各个节点的宏观密度以及速度物理量，采用基于GIS技术开发的软件平台可以高亮显示从开始突水到漫延完成的动态过程。实现两个巷道任意角度耦合的模型搭建，对于多巷道耦合采用两两耦合的模型进行。本方法对多个巷道的耦合进行数值模拟，针对巷道任意角度分块耦合算法输出的实时速度、突水所漫延到的位置加载到水害漫延图层中，并以高亮显示。

主权项

1.一种用于矿井下多巷道任意角度耦合的水害漫延方法，所述方法是按下列步骤进行的：（1）对相邻巷道耦合边界所有的点进行坐标变换在平面直角坐标系绕坐标原点旋转角进行一个线性变换，若原坐标轴上一点坐标为，经过坐标变换，在新坐标轴上的坐标位置就是，其中为变换矩阵，变换矩阵如下：选取主巷道的坐标系为，其中的正向为沿相邻巷道的方向，的正向为垂直于正向；选取支巷道的坐标系为，其中的正向为沿相邻巷道的方向，的正向为垂直于正向，O点为两个坐标系的公共坐标原点，通过坐标变换将坐标系上的某一点转换到坐标系中，与耦合边界AB直线进行比较，确定坐标转换后的点在AB直线的哪一侧；（2）对相邻边界附近的点进行筛选设主巷道1耦合边的点用A，B，C来表示，其中A，B为边界点，C为其他点；设相邻支巷道2耦合边的点用a，b，c来表示，其中a，b为边界点，c为其他点；对相邻支巷道2位于直线AB下方的点也存在于主巷道1中，舍去相应的点，再在剩余点中选取到相邻耦合边界的直线的距离d小于或等于的网格节点，其中，为两个相邻巷道的夹角，为网格的步长；（3）完成对这些点的赋值对相邻边界节点a、b处理是根据分块耦合算法完成赋值，对于c点的处理是选取距离c点最近的ab线段上的节点；对于相邻巷道的C点来说，相邻耦合边界的密度分布函数未知，根据边界唯一性，通过相邻巷道对应的c点完成该赋值，即， =4，7，8。