【摘要】：水力壓裂技術(shù)能夠潤(rùn)濕及破碎煤體,釋放出煤體彈性能及轉(zhuǎn)移集中應(yīng)力,在煤礦中具有減塵、防治沖擊地壓、預(yù)先釋放部分瓦斯、弱化堅(jiān)硬頂板等作用。本文采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、數(shù)值分析的綜合方法進(jìn)行煤體(原煤及配比煤)水力壓裂影響因素及起裂擴(kuò)展機(jī)理研究,主要包括以下內(nèi)容：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,自主研制水力壓裂擬三軸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了不同圍壓、不同流量下的水力壓裂實(shí)驗(yàn)。探究圍壓、注水流量對(duì)起裂機(jī)制的影響,通過應(yīng)變變化反應(yīng)孔壁微觀變形,聲發(fā)射定位宏觀監(jiān)測(cè)裂縫形成、擴(kuò)展和貫通的動(dòng)態(tài)演化過程,實(shí)現(xiàn)了水力壓裂的有效監(jiān)測(cè)；(2)孔壁出現(xiàn)拉伸變形或壓縮變形,呈現(xiàn)分區(qū)變形的特征。壓縮變形具有良好的可恢復(fù)性,而拉伸變形則留有較大殘余變形；隨著主應(yīng)力差的減弱,試樣本身的各種內(nèi)部缺陷和弱結(jié)構(gòu)對(duì)裂縫的形成起到主導(dǎo)作用,主裂縫數(shù)目增多,多條主裂紋均勻擴(kuò)展,次級(jí)裂縫也越加豐富,裂縫擴(kuò)展路徑更加曲折；(3)隨著流量的增大,孔壁應(yīng)變速率越大,且原煤的應(yīng)變速率明顯高于配比煤的應(yīng)變速率；配比煤和原煤的起裂壓力都具有增大的總體趨勢(shì),但并未隨流量的增大逐漸增加,出現(xiàn)了不同程度的波動(dòng),尤其是對(duì)原煤來說,有較大的波動(dòng)；(4)利用RFPA2D軟件模擬分析不同圍壓、不同流量下水力壓裂實(shí)驗(yàn)過程中的應(yīng)力場(chǎng)及聲發(fā)射變化規(guī)律,與水力壓裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致相符：并分析了鉆孔布置方式、水力割縫等對(duì)水力壓裂的影響。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD82

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9 ;水力壓裂法[J];環(huán)境與生活;2012年05期

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