人为弱面对坚硬难垮顶板水力压裂的影响研究

发布时间：2017-07-27 10:21

  本文关键词：人为弱面对坚硬难垮顶板水力压裂的影响研究

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【摘要】：弱面对水压裂隙的扩展有着重要影响,为达到有效控制坚硬难跨顶板,需要研究人为弱面对水力压裂的影响。根据水压裂隙产生及扩展机理,运用数值模拟试验方法,通过声发射及剪应力分布研究了3种人为弱面影响下的水力压裂过程中裂隙扩展特征,对比分析了7种压裂方式下的水力压裂数据。结果表明:预制裂隙开挖形成的层理弱面和监测孔开挖形成的应力卸压圈均能影响水压裂隙的扩展,在扩展方向上水压裂隙往往偏向于高孔隙水压力的区域扩展,且其在扩展一段之后受顶板自由面影响,主裂隙向工作面两端延伸4.5~8.5倍孔径的区域时会发生近90°的空间转向。水力压裂数据研究表明,预制裂隙和监测孔协同作用强化了控制坚硬难垮顶板的效果。
【作者单位】： 贵州大学矿业学院;贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室;
【关键词】： 水力压裂 坚硬难垮顶板 裂隙扩展 数值分析
【基金】：国家科技支撑计划(2012BAB08B06) 贵州省自然科学研究重点项目(黔教科2010003) 贵州省优秀科技教育人才省长资金项目(黔省专合字(2011)36号) 贵州省高层次人才科研条件特助经费项目(TZJF-2010年-044号) 贵州大学研究生创新基金(研理工2014071)
【分类号】：TD327.2
【正文快照】： 1引言煤矿坚硬难垮顶板的岩体整体性强,分层厚度大,构造弱面和节理裂隙不发育,煤矿开采时顶板来压强度高,严重威胁工作面的安全[1,2]。水力压裂技术作为一种强化卸压方法,在处理坚硬难垮顶板时得到较多的应用[3-7]。而在实际工程运用过程中,往往要求水压裂隙按照预计的方向发

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