本文選題：巖石力學 + 瓦斯抽采　； 參考：《巖石力學與工程學報》2017年10期

【摘要】：為了提高低滲透性煤層氣的抽采效率,揭示高壓電脈沖水力壓裂技術對煤體產(chǎn)生裂縫的效果及裂縫的擴展演化規(guī)律,通過實驗室試驗,對煤樣進行單純靜水壓裂(3 MPa)和相同水壓力(3 MPa)、不同放電電壓(5,10 k V)條件下的高壓電脈沖水力壓裂試驗,應用CT掃描技術分析了煤樣內(nèi)部裂紋的起裂、發(fā)展、分布情況;建立數(shù)值模擬分析水壓電脈沖作用下裂隙的發(fā)展規(guī)律和裂縫周邊的應力分布情況。研究結果表明:在相同靜水壓力作用下,高壓電脈沖水力壓裂煤層比單純靜水壓力致裂效果明顯;放電電壓越高,在裂隙尖端產(chǎn)生的拉應力值越大,煤體易產(chǎn)生疲勞損傷破壞,裂隙易產(chǎn)生、易發(fā)展;放電電壓越高,裂紋數(shù)量越多,裂紋的起裂時間更早,裂縫延伸長度更長,寬度更寬,致裂效果更好;可證明高壓電脈沖水力壓裂煤層方法有效,技術可行。
[Abstract]:In order to improve the extraction efficiency of low permeability coalbed methane and to reveal the effect of high pressure electric pulse hydraulic fracturing technology on the fracture of coal body and the law of fracture propagation and evolution, the laboratory tests were carried out. The hydraulic fracturing test of high pressure electric pulse under the conditions of simple hydrostatic fracturing (3 MPA), same water pressure (3 MPA) and different discharge voltage (510 kV) was carried out. The initiation, development and distribution of internal cracks in coal samples were analyzed by CT scanning technique. A numerical simulation was established to analyze the fracture development law and stress distribution around the fracture under the action of hydro-electric pulse. The results show that under the same hydrostatic pressure, the fracture effect of high pressure electric pulse hydraulic fracturing coal seam is better than that of pure hydrostatic pressure, and the higher the discharge voltage, the greater the tensile stress at the crack tip, and the more fatigue damage and damage of coal body. The higher the discharge voltage, the more the number of cracks, the earlier the crack initiation time, the longer the extension length, the wider the width and the better the fracture effect. The technology is feasible.
【作者單位】： 內(nèi)蒙古科技大學土木工程學院;太原理工大學礦業(yè)工程學院;中北大學理學院;
【基金】：國家自然基金青年科學基金項目(51504220) 山西省煤層氣聯(lián)合研究基金資助項目(2012012012) 內(nèi)蒙古自然科學基金(2016MS0511)~~
【分類號】：TD712.6

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本文編號：2095293