為了增加低滲透高瓦斯煤層的透氣性,提高瓦斯的利用率和抽采效率,提出了水力壓裂-深孔預(yù)裂爆破復(fù)合增透技術(shù),分析了水力壓裂-深孔預(yù)裂爆破復(fù)合增透的爆破致裂機(jī)理,建立了在爆轟氣體作用下的裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子方程和裂紋二次擴(kuò)展半徑方程。運(yùn)用RFPA2D-Flow模擬軟件對水力壓裂后孔壁周圍煤巖體裂隙的產(chǎn)生過程與裂隙擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行模擬。利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析模擬軟件對不同長度預(yù)裂縫影響深孔預(yù)裂爆破后瓦斯抽采增透效果的程度進(jìn)行模擬。同時(shí)在陽泉五礦8410工作面開展了現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn),以此驗(yàn)證煤礦井下進(jìn)行水力壓裂-深孔預(yù)裂爆破復(fù)合增透技術(shù)后的瓦斯抽采增透效果。結(jié)果表明:使用水力壓裂-深孔預(yù)裂爆破復(fù)合增透技術(shù)后煤層的透氣性與常規(guī)的深孔預(yù)裂爆破相比有顯著提高,致裂孔的初始瓦斯涌出量是普通爆破孔的3.18倍,瓦斯含量的衰減強(qiáng)度降低了77.3%。深孔預(yù)裂爆破的有效影響半徑隨著爆破孔內(nèi)預(yù)裂縫長度的增加而提高,而且二者呈線性關(guān)系。該研究中采用復(fù)合爆破后的有效影響半徑可達(dá)到6.98 m,與數(shù)值模擬結(jié)果得到的有效影響半徑6.763 m相近。同時(shí)數(shù)值模擬與現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)的結(jié)果均證明:提出的水力壓裂-深孔預(yù)裂...

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【文章目錄】：
0 引言
1 水力壓裂-深孔預(yù)裂爆破增透機(jī)制
    1.1 煤體裂紋延伸擴(kuò)展分析
    1.2 煤體裂紋的斷裂準(zhǔn)則
2 水力壓裂的數(shù)值模擬
    2.1 建立水力壓裂數(shù)值模型
    2.2 上邊界條件
    2.3 裂隙擴(kuò)展模擬
3 深孔預(yù)裂爆破數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值計(jì)算模型參數(shù)與邊界條件
    3.2 預(yù)裂縫對致裂增透效果的影響
4 現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況
    4.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施
    4.3 方案實(shí)施
    4.4 鉆孔數(shù)據(jù)分析
5 結(jié)論



本文編號(hào)：3855753