煤體水力壓裂聲發(fā)射監(jiān)測及失穩(wěn)破裂特征實驗研究.pdf

1、水力壓裂技術(shù)能夠潤濕及破碎煤體，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、弱化堅硬頂板等作用。
　　本文采用理論分析、實驗室實驗、數(shù)值分析的綜合方法進行煤體（原煤及配比煤）水力壓裂影響因素及起裂擴展機理研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)根據(jù)實驗需要，自主研制水力壓裂擬三軸實驗系統(tǒng)，進行了不同圍壓、不同流量下的水力壓裂實驗。探究圍壓、注水流量對起裂機制的影響，通過應(yīng)變變化反應(yīng)孔壁微觀變

2、形，聲發(fā)射定位宏觀監(jiān)測裂縫形成、擴展和貫通的動態(tài)演化過程，實現(xiàn)了水力壓裂的有效監(jiān)測;
　　(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，多條主裂紋均勻擴展，次級裂縫也越加豐富，裂縫擴展路徑更加曲折;
　　(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