基于爆生裂的多水壓裂縫擴(kuò)展規(guī)律研究.pdf

1、在煤礦中利用水力爆破致裂技術(shù)能夠有效的增加水壓裂縫的數(shù)目和作用范圍,從而能對煤巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分改造,弱化堅(jiān)硬頂煤頂板,改善煤層的透氣性,防治煤與瓦斯突出以及沖擊礦壓。目前對基于爆生裂縫條件下的多水壓裂縫擴(kuò)展基本規(guī)律研宄較少。本文以采用大尺寸真三軸水力致裂實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行的水力爆破致裂實(shí)驗(yàn)為主要依據(jù),綜合運(yùn)用彈性力學(xué)、斷裂力學(xué)、流體力學(xué)等力學(xué)方法,對多水壓裂縫的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展及其相互影響規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　實(shí)驗(yàn)揭示了水力爆破致裂的典型空間裂

2、縫形態(tài),分析了多水壓裂縫在擴(kuò)展過程中的轉(zhuǎn)向連接閉合現(xiàn)象?；趩嗡畨毫芽p的轉(zhuǎn)向模型,建立了多水壓裂縫的連接模型,發(fā)現(xiàn)了多水壓裂縫擴(kuò)展過程中的“馬太效應(yīng)”,并從理論上分析了多水壓裂縫的轉(zhuǎn)向閉合現(xiàn)象。多水壓裂縫間距較近時(shí),優(yōu)勢水壓裂縫抑制劣勢水壓裂縫的擴(kuò)展,劣勢水壓裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向或者閉合;多水壓裂縫間距較遠(yuǎn)時(shí),多水壓裂縫均平行于最大主應(yīng)力方向擴(kuò)展。
　　運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和RFPA2d-FLOW數(shù)值模擬軟件研宄了多水壓裂縫擴(kuò)展的影響因素及其影響規(guī)律

3、。圍巖主應(yīng)力差較小時(shí)裂縫起裂擴(kuò)展過程中容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向;水壓裂縫與原生節(jié)理裂隙貫通時(shí)容易出現(xiàn)分叉現(xiàn)象,分叉后的多水壓裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向,其擴(kuò)展方向平行于最大主應(yīng)力方向;大排量水力致裂時(shí)產(chǎn)生的水壓裂縫數(shù)目和多水壓裂縫擴(kuò)展范圍要比小排量水力致裂時(shí)效果明顯;鉆孔沿最小主應(yīng)力方向布置時(shí),能夠產(chǎn)生較多數(shù)目的軸向和徑向主水壓裂縫。
　　義煤集團(tuán)耿村礦13210綜放面具有弱沖擊傾向性和煤與瓦斯突出危險(xiǎn),結(jié)合現(xiàn)場條件確定了技術(shù)參數(shù),在下巷鉆場處進(jìn)行了基于爆