【摘 要】
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为解决中国低透气性煤层瓦斯抽采率低的难题,提出煤矿井下穿层水力压裂增透技术,分析得出煤层水力压裂增透主要是高压水在煤体裂隙尖端产生拉应力集中区促使煤层中的原始裂隙扩展、次生裂隙形成的过程.根据弹性力学理论和最大拉伸破坏强度准则,建立不同地应力下煤岩体裂缝起裂压力及方向的理论模型.应用岩石损伤破裂过程渗流-应力耦合分析系统RFPA2D-FLOW,对水力压裂过程中裂缝的形成、扩展动态演化规律进行了模拟
【机 构】
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煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室(重庆大学),重庆4000301;重庆市能源投资集团科技有限责任公司,重庆400061;重庆市煤层气开发企业工程技术研究中心,重庆401121
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为解决中国低透气性煤层瓦斯抽采率低的难题,提出煤矿井下穿层水力压裂增透技术,分析得出煤层水力压裂增透主要是高压水在煤体裂隙尖端产生拉应力集中区促使煤层中的原始裂隙扩展、次生裂隙形成的过程.根据弹性力学理论和最大拉伸破坏强度准则,建立不同地应力下煤岩体裂缝起裂压力及方向的理论模型.应用岩石损伤破裂过程渗流-应力耦合分析系统RFPA2D-FLOW,对水力压裂过程中裂缝的形成、扩展动态演化规律进行了模拟分析,对比分析了不同地应力作用下煤岩体裂缝的渐进扩展和破裂过程,拟合了侧压系数与起裂压力及延伸压力的似线性曲线,得到了起裂压力和延伸压力与侧压系数发展趋势的关系.将研究成果应用于重庆某煤矿7＃煤层底抽巷瓦斯预抽工程,应用结果表明:煤层透气性系数提高82～180倍,瓦斯抽采纯量提高6.4～22.4倍.
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