本文選題：煤層隧道　切入點(diǎn)：水力壓裂　出處：《地下空間與工程學(xué)報(bào)》2015年S2期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：含煤層隧道施工中瓦斯抽排是關(guān)系到隧道安全施工的關(guān)鍵。利用有限元軟件Midas GTS對(duì)高瓦斯低滲透性煤層段掌子面處煤層水力壓裂過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究注水孔周圍煤體裂隙的起裂原因和裂隙發(fā)育過(guò)程,結(jié)果認(rèn)為:在水力壓裂作用下煤體原始裂隙主要受拉壓破壞,周圍煤體主要受壓剪破壞,剪應(yīng)力隨水壓力增加而增加,并向四周裂隙移動(dòng)。針對(duì)貴州正在施工的某煤層隧道,分析該工程中利用水力壓裂進(jìn)行瓦斯抽排的技術(shù)及過(guò)程,并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了水力壓裂增透技術(shù)有助于增加低滲透性煤層的透氣性。進(jìn)一步對(duì)比分析認(rèn)為:由于煤體原始裂隙降低了裂縫起裂條件,而導(dǎo)致實(shí)際施工中水壓力大小要普遍小于理論模擬結(jié)果。論文的研究豐富了水力壓裂技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究資料,為今后煤層隧道揭煤方案提供重要參考。
[Abstract]:Gas drainage in coal seam tunnel construction is the key to the safe construction of the tunnel. The hydraulic fracturing process of high gas and low permeability coal seam is numerically simulated by using finite element software Midas GTS. The causes and development process of fracture initiation and fracture development of coal body around water injection hole are studied. The results show that under hydraulic fracturing, the original fracture of coal body is mainly destroyed by tension and compression, and the shear stress increases with the increase of water pressure, while the surrounding coal body is mainly subjected to compression and shear failure. Aiming at a coal seam tunnel under construction in Guizhou province, the technology and process of gas drainage by hydraulic fracturing in this project are analyzed, and the results are compared with the numerical simulation results. It is proved that hydraulic fracturing anti-permeability technology is helpful to increase the permeability of low permeability coal seams. Further comparison and analysis show that the original fracture of coal body reduces the condition of fracture initiation. The research in this paper enriches the experimental data of hydraulic fracturing technology and provides an important reference for the coal seam tunnel uncovering scheme in the future.
【作者單位】： 湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51408201)
【分類號(hào)】：TD712.6

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本文編號(hào)：1599314