基于爆生裂的多水壓裂縫擴展規(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)進行充分改造,弱化堅硬頂煤頂板,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驗系統(tǒng)進行的水力爆破致裂實驗為主要依據(jù),綜合運用彈性力學、斷裂力學、流體力學等力學方法,對多水壓裂縫的動態(tài)擴展及其相互影響規(guī)律進行了研究。
　　實驗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)了多水壓裂縫擴展過程中的“馬太效應”,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,優(yōu)勢水壓裂縫抑制劣勢水壓裂縫的擴展,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時,多水壓裂縫均平行于最大主應力方向擴展。
　　運用實驗和RFPA2d-FLOW數(shù)值模擬軟件研宄了多水壓裂縫擴展的影響因素及其影響規(guī)律

3、。圍巖主應力差較小時裂縫起裂擴展過程中容易出現(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,其擴展方向平行于最大主應力方向;大排量水力致裂時產(chǎn)生的水壓裂縫數(shù)目和多水壓裂縫擴展范圍要比小排量水力致裂時效果明顯;鉆孔沿最小主應力方向布置時,能夠產(chǎn)生較多數(shù)目的軸向和徑向主水壓裂縫。
　　義煤集團耿村礦13210綜放面具有弱沖擊傾向性和煤與瓦斯突出危險,結(jié)合現(xiàn)場條件確定了技術(shù)參數(shù),在下巷鉆場處進行了基于爆