為增加低滲透高瓦斯煤層的透氣性,提高瓦斯利用率和抽采效率,提出低滲透煤層復(fù)合增透的方法.利用RFPA2D-Flow和FLAC3D軟件分別對水力壓裂裂縫的起裂、延伸與擴(kuò)展規(guī)律和CO₂增透鉆孔內(nèi)提前制造不同長度的預(yù)裂縫對爆破致裂增透效果的影響情況進(jìn)行模擬.進(jìn)行井下復(fù)合增透效果工業(yè)試驗(yàn),運(yùn)用瓦斯壓力降低法分析預(yù)裂后煤層瓦斯抽采半徑.結(jié)果表明:模擬注水壓裂27 PMa時(shí),割縫半徑約2 m,隨著煤壁預(yù)裂縫長度增加,CO₂爆破致裂影響半徑呈線性遞增的趨勢.現(xiàn)場復(fù)合增透后煤層抽采率顯著提高,有效半徑由原來單一水力壓裂的2 m增加到7 m左右.

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圖7預(yù)裂縫長0.3m時(shí)塑性區(qū)分布Fig.7plasticzonedistributionmapwithpre-cracklength0.3m剪切力-p張力-p張力-n剪切力-p張力-p張力-p

底板巖層厚度為4m，具體幾何尺寸為水平X向×豎直Z向=20m×10m.二維平面網(wǎng)格示意圖見圖3.平面模型兩側(cè)和底部采用面法向位移約束邊界條件，頂部施加22MPa均布荷載代表頂板以上未建立巖體的自重應(yīng)力，側(cè)壓力系數(shù)為1.25.采用具有拉剪復(fù)合破壞準(zhǔn)則的摩爾庫倫理論彈塑性本構(gòu)來表征煤....

圖9鉆孔布置Fig.9drillinglayout6#觀測孔4#觀測孔1#觀測孔3#觀測孔底板

tionconstantandcoalqualityanalysis項(xiàng)目取值吸附常數(shù)a/(m3·t-1)32.668b/(Mpa-1)0.999煤質(zhì)分析水分/%0.69灰分/%13.28揮發(fā)分/%19.64容重Λ/(t·m-3)1.35孔隙率/%5.413.2試驗(yàn)鉆孔施工設(shè)計(jì)在1....

圖2水力壓裂過程（c）裂紋發(fā)育階段（d）裂紋終止階段

載荷，側(cè)壓系數(shù)取1.25.邊界條件：兩端水平約束，可垂直移動(dòng)；底端固定約束[12].表1煤巖體力學(xué)及滲流參數(shù)Tab.1coalandrockmechanicsandseepageparameters位置彈模/GPa泊松比/μ密度/(kg·m-3)內(nèi)聚力/MPa摩擦角/°抗拉強(qiáng)度/....

圖1單孔水力壓裂值模型Fig.1singleholehydraulicfracturingnumericalmodel

嚎?15203工作面為例，進(jìn)行井下工業(yè)試驗(yàn)研究，為抽采有效半徑的確定提高了理論的參考和現(xiàn)場的驗(yàn)證.1水力壓裂數(shù)值模擬分析1.1水力壓裂數(shù)值模型建立利用RFPA2D軟件進(jìn)行數(shù)值模型建立[9].該地點(diǎn)煤層埋深約900m，設(shè)當(dāng)圍壓恒定時(shí)將單步增量設(shè)為0.強(qiáng)度準(zhǔn)則按照Mohr-Coulo....

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