中國高瓦斯煤層具有地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、微孔隙、瓦斯高吸附、低滲透性的特點(diǎn),瓦斯抽采困難,煤層滲透率成為制約瓦斯抽采的主要瓶頸。隨著煤層增透技術(shù)開發(fā)研究,許多無水化致裂增透措施得到應(yīng)用并取得了廣泛關(guān)注,其特點(diǎn)都是用非水物質(zhì)作為煤層致裂增透介質(zhì)。尤其是在一些水資源匱乏地區(qū)更為迫切�；趦鋈谇治g現(xiàn)象和水冰相變的膨脹性,本文提出一種液氮循環(huán)注入致裂煤層抽采煤層氣的方法。煤體在水-冰相變凍脹力、液氮?dú)饣蛎浟σ约暗蜏匾旱獙γ后w的損傷共同作用下,促使宏觀裂隙和微觀裂隙擴(kuò)展聯(lián)通,構(gòu)成裂隙網(wǎng),增加煤層透氣性。本文立足于研究液氮循環(huán)致裂煤體孔隙結(jié)構(gòu)演化及其致裂增透機(jī)制,利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等手段,搭建了液氮致裂增透實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng),基于弛豫譜分析技術(shù)和掃描電鏡技術(shù),實(shí)現(xiàn)了液氮致裂過程中煤體孔隙分布精細(xì)量化表征;獲得了液氮注入?yún)⒘颗c煤體破裂特征參量之間的關(guān)系;揭示了液氮致裂過程中煤體宏觀-微觀裂隙空間擴(kuò)展、連通規(guī)律及液氮致裂增透機(jī)制;證明了液氮致裂煤層改善煤體孔隙結(jié)構(gòu)的可行性,探究了液氮致裂煤體的致裂機(jī)制并提出了液氮致裂煤體抽采煤層氣的應(yīng)用思路。獲得以下主要結(jié)論:1)隨著液氮致裂時(shí)間的增加,煤體中各尺...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖6-6循環(huán)液氮注射致裂增透煤層抽采煤層氣潛在應(yīng)用方案示意圖

圖6-6循環(huán)液氮注射致裂增透煤層抽采煤層氣潛在應(yīng)用方案示意圖Figure6-6Aschematicdiagramofthepotentialapplicationofacyclicliquidnitrogeninjectionfortheextra....

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