發(fā)布時(shí)間：2023-05-20 11:37

　　瓦斯抽采是制約煤礦高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。為提高低滲透、難抽采煤層瓦斯抽采效率,針對(duì)煤巖定向射孔對(duì)壓裂裂紋擴(kuò)展的影響,采用擴(kuò)展有限元方法對(duì)水力致裂煤層流固耦合模型進(jìn)行求解,研究并揭示了應(yīng)力差、射孔方位角及射孔深度對(duì)裂紋擴(kuò)展規(guī)律、起裂壓力及裂紋寬度的影響。研究結(jié)果表明:射孔轉(zhuǎn)壓裂時(shí),裂紋先在射孔的孔底處起裂,并最終轉(zhuǎn)向了與最大水平主應(yīng)力一致的方向上繼續(xù)擴(kuò)展;平面應(yīng)力差增大時(shí),更容易形成長(zhǎng)而寬的裂紋,平面應(yīng)力差由2 MPa增加到7 MPa的過程中,起裂壓力增加了94.4%,但最終形成的裂縫寬度增加了375%;射孔方位角越大,所形成的裂紋越短,射孔方位角從0°增加到60°的過程中,裂紋的起裂壓力增加了187%,而最終形成的裂紋寬度降低了84%;較深的射孔能形成較長(zhǎng)和較寬的裂紋,當(dāng)射孔深度與鉆孔半徑的比值從1.0增加到3.5的過程中,裂紋的起裂壓力降低了51.4%,而裂紋的寬度增加了145%。因此建議在實(shí)際的施工中,要盡可能準(zhǔn)確地取得煤層地應(yīng)力分布情況,選擇與最大主應(yīng)力一致的方向上射孔,并選擇合適的射孔參數(shù),以達(dá)到較為理想的射孔深度。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 裂紋擴(kuò)展有限元模型
    1.1 應(yīng)力平衡方程
    1.2 應(yīng)力平衡方程的擴(kuò)展有限元近似
2 模型建立及參數(shù)選擇
3 模擬結(jié)果及分析
    3.1 平面應(yīng)力差對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響
    3.2 射孔方位角對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響
    3.3 射孔深度對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響
    3.4 模擬結(jié)果驗(yàn)證
4 結(jié)論



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