演马矿顶板抽采巷水力压裂增透技术研究

作     者：刘传义 

作者单位：河南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王思鹏;刘明举

授予年度：2012年

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主      题：起裂机理 低渗透性 水力压裂 RFPA2D 

摘      要：本文利用理论分析、数值分析和现场试验相结合的方法，在前人研究的基础上针对演马庄矿顶板抽采巷低渗透、高瓦斯及高压力的具体特点，通过对定向压裂增透技术进行了深入系统的研究，得到以下几个方面的有益研究成果： （1）通过建立本煤层和穿层条件下弱面扩展延伸的力学模型，分析次一级裂隙弱面扩展延伸需要满足的力学条件，是有效注水压力必须克服原岩应力和裂隙弱面处抗拉强度的综合作用。并进一步分析阐述了次级弱面分别在原一级弱面空间边缘端部以及沿原一级弱面充水空间壁面上发生起裂的力学条件。 （2）结合钻孔围岩的应力分布状态，研究了低渗透煤层的致裂机理和高压注水裂缝起裂和扩展延伸机理。 （3）以演马矿试验煤层的现场数据为基础，利用RFPA2D软件从煤层的不同埋深对煤层压裂透气性进行了分析，根据计算结果，分析了不同埋深下，不同增透范围对增透效果的影响。 （4）并根据演马矿顶板抽采巷的特点设计了有效的压裂方案，压裂后改变了之前透气性低、抽采困难等问题，取得了较好的抽采效果。