煤層水力致裂增透是低透氣性煤層瓦斯抽采、突出煤層消突的有效技術(shù)途徑，特別是對(duì)于單一低透煤層。本文以含瓦斯煤層水力致裂驅(qū)趕為研究對(duì)象，基于大量的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并結(jié)合理論分析等研究方法對(duì)低透煤層水力致裂增透與驅(qū)趕瓦斯效應(yīng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，具有重要理論意義和廣泛工程應(yīng)用前景。通過掃描電鏡、壓汞實(shí)驗(yàn)和親水性實(shí)驗(yàn)等研究了煤層孔隙裂隙結(jié)構(gòu)特征。煤層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由節(jié)理－割理與層理－微裂隙－孔隙四級(jí)空間結(jié)構(gòu)體系組成。煤層質(zhì)軟、瓦斯的吸附解吸效應(yīng)、天然裂縫發(fā)育等因素導(dǎo)致煤體水力致裂變得復(fù)雜。薛湖煤礦二2煤層裂隙比較發(fā)育，絕大多數(shù)裂隙寬度在1¹0μm之間，孔隙率平均為4.73%，接觸角平均51.15°，潤(rùn)濕性好；孔隙體積主要由微孔構(gòu)成，小孔次之；表面積構(gòu)成主要由微孔貢獻(xiàn)構(gòu)成�？紫堵蚀螅羌芊志S數(shù)會(huì)降低，逾滲分維數(shù)增加。煤的潤(rùn)濕性影響毛細(xì)管壓力大小，進(jìn)而影響含瓦斯煤層水力致裂增透抽采過程中水和瓦斯兩相不混溶流體在孔隙裂隙系統(tǒng)中流動(dòng)的界面壓力差。采用真三軸水力致裂實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了煤體水力致裂的裂縫擴(kuò)展規(guī)律。水壓裂縫的形態(tài)整體呈橢圓形態(tài)擴(kuò)展，水壓裂縫的擴(kuò)展方向平行于最大主應(yīng)力方向。最大主... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：182 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

井下煤層的層理與割理Fig.2-1Beddingandcleatofcoalseam

（a） （b）圖 2-2 煤體的割理形態(tài)Fig. 2-2 Cleat morphology in coal2.2 微裂隙發(fā)育特征的掃描電鏡觀測(cè)（Micro crack observation bstereoscan）實(shí)驗(yàn)設(shè)備為 FEI 公司生產(chǎn)的型號(hào)為 QuantaTM250 環(huán)境掃描電子顯微鏡，如圖 2-3 。該設(shè)備可在高真空、低真空、超低真空環(huán)境下對(duì)導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體進(jìn)行無噴電層直接分析表征，也可在數(shù)千帕條件下進(jìn)行含水、有氣樣品的原始形貌觀測(cè)表征體和樣品之間相互作用的原位觀測(cè)研究。其主要技術(shù)指標(biāo)為高真空模式分辨率3.0nm @30kV(SE)；≤4.0nm@30kV(BSE)；≤8nm@3kV(SE)。低真空模式分辨率：≤3.0n30kV(SE)；≤4.0nm@30kV(BSE)；≤10.0nm@3kV(SE)。環(huán)境真空模式分辨率：≤3.5n

（a） （b）圖 2-2 煤體的割理形態(tài)Fig. 2-2 Cleat morphology in coal2.2 微裂隙發(fā)育特征的掃描電鏡觀測(cè)（Micro crack observation stereoscan）實(shí)驗(yàn)設(shè)備為 FEI 公司生產(chǎn)的型號(hào)為 QuantaTM250 環(huán)境掃描電子顯微鏡，如圖 2-3 。該設(shè)備可在高真空、低真空、超低真空環(huán)境下對(duì)導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體進(jìn)行無噴電層直接分析表征，也可在數(shù)千帕條件下進(jìn)行含水、有氣樣品的原始形貌觀測(cè)表征體和樣品之間相互作用的原位觀測(cè)研究。其主要技術(shù)指標(biāo)為高真空模式分辨率3.0nm @30kV(SE)；≤4.0nm@30kV(BSE)；≤8nm@3kV(SE)。低真空模式分辨率：≤3.0n30kV(SE)；≤4.0nm@30kV(BSE)；≤10.0nm@3kV(SE)。環(huán)境真空模式分辨率：≤3.5n端割理

【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)：3590014