對(duì)于低透氣性煤層瓦斯瓦斯抽采難度加大問(wèn)題,采用了水力壓裂對(duì)煤層進(jìn)行增透,與此同時(shí),水力壓裂中注水壓力是一個(gè)控制壓裂效果的關(guān)鍵參數(shù)之一。采用數(shù)值模擬方研究平煤十二礦己₁₅-31040工作面煤巷條帶區(qū)域注水壓力煤層水力壓裂效果的影響。從模擬結(jié)果可以看出,隨著注水壓力的增加,壓裂影響半徑亦隨之增大。當(dāng)注水壓力增大到一定范圍,注水壓力的增大對(duì)壓裂增透效果的影響意義不大。將數(shù)值模擬結(jié)果應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程中,在壓裂施工中,未發(fā)生壓裂事故,而且巷道頂板保持完好。壓裂后本煤層瓦斯衰減系數(shù)原始區(qū)域減小了13.3倍,透氣性系數(shù)比原始區(qū)域增大了21.2倍,而且與之同時(shí),煤層進(jìn)行水力壓裂后,瓦斯抽采濃度和純量大幅度提升,單孔抽采濃度和純量為未壓裂區(qū)域的2.94倍及13.5倍,壓裂增透效果明顯。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè). 2020,29(S1)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

有限元計(jì)算模型

煤層二維平面模型

由圖3～6可以看出，在煤層進(jìn)行水力壓裂過(guò)程中，隨著注水壓力的增加，壓裂影響半徑亦隨之增大。當(dāng)注水壓力增大到一定范圍，注水壓力的增大對(duì)壓裂增透效果的影響意義不大。如圖7所示。由圖7可以看出，當(dāng)注水壓力為10MPa時(shí)，影響半徑為10m左右，將注水壓力增大到20MPa，水力壓裂影響半徑緩慢增大，水壓力增大到30MPa時(shí)，影響半徑迅速提升，而到40 MPa，水力壓裂影響半徑與30MPa相比，呈現(xiàn)緩慢態(tài)勢(shì)。這是因?yàn)楫?dāng)水壓小于30MPa時(shí)，微裂隙分別在兩孔周?chē)_(kāi)始萌生，而無(wú)法大規(guī)模擴(kuò)展當(dāng)水壓達(dá)到30 MPa時(shí)，注水孔周邊微裂隙進(jìn)一步發(fā)育，并向煤體深部擴(kuò)展，煤體已開(kāi)始大區(qū)域的宏觀破裂微裂隙迅速大量的產(chǎn)生，裂隙不斷沿著煤層方向呈扇形向煤體深部擴(kuò)展，微裂隙之間不斷的貫通，最終在煤體中形成宏觀裂縫；繼續(xù)增大水壓對(duì)裂縫擴(kuò)展意義不大。圖4 pw=20MPa時(shí)煤層水壓力及影響范圍圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3016659