压裂液作用下煤体软化性及水压裂缝扩展规律研究
| 摘要 | 第1-3页 |
| ABSTRACT | 第3-8页 |
| 1 绪论 | 第8-16页 |
| ·选题的背景和意义 | 第8-9页 |
| ·选题的背景 | 第8-9页 |
| ·选题的意义 | 第9页 |
| ·国内外研究现状 | 第9-13页 |
| ·压裂液技术 | 第9-10页 |
| ·岩石破裂过程的化学-应力耦合 | 第10-12页 |
| ·水压裂缝扩展 | 第12-13页 |
| ·本文的主要工作 | 第13-16页 |
| ·研究目标 | 第13页 |
| ·研究的主要内容 | 第13-15页 |
| ·技术路线 | 第15-16页 |
| 2 水煤物理化学作用机理分析 | 第16-24页 |
| ·增强煤体内破坏的物理化学特征 | 第16-17页 |
| ·水煤体物理力学损伤机理 | 第17-18页 |
| ·水对煤体强度的影响机理 | 第17-18页 |
| ·水对煤体微观强度弱化的机理 | 第18页 |
| ·水煤化学作用的理论分析 | 第18-20页 |
| ·煤体水化学损伤的化学成分分析理论 | 第19-20页 |
| ·煤体水化学损伤的能量分析理论 | 第20页 |
| ·压裂液推动水压裂缝扩展理论 | 第20-22页 |
| ·内压作用裂隙扩展机理 | 第20-21页 |
| ·水化学损伤对煤体裂隙作用规律 | 第21-22页 |
| ·小结 | 第22-24页 |
| 3 压裂液作用下煤体水理性试验 | 第24-39页 |
| ·室内试验设计 | 第24-25页 |
| ·压裂液配制 | 第24-25页 |
| ·煤样制备 | 第25页 |
| ·浸泡试验 | 第25页 |
| ·煤样结构 | 第25-28页 |
| ·大煤样裂隙测定 | 第25-26页 |
| ·煤样孔隙率及含水率测定 | 第26-28页 |
| ·不同压裂液亲水性试验 | 第28-33页 |
| ·吸水率测定 | 第28-30页 |
| ·水煤接触角 | 第30-33页 |
| ·煤层注水软化难易性分析 | 第33-35页 |
| ·煤层注水软化性判据 | 第33-34页 |
| ·煤层软化性测定结果 | 第34-35页 |
| ·不同压裂液软化性能分析 | 第35-38页 |
| ·小结 | 第38-39页 |
| 4 压裂液作用下煤体宏观力学试验与本构模型 | 第39-52页 |
| ·试验准备 | 第39页 |
| ·压裂液饱和煤样单轴压缩破裂过程试验及规律分析 | 第39-41页 |
| ·试验过程 | 第39-40页 |
| ·煤样试件破裂全过程试验结果 | 第40-41页 |
| ·压裂液作用下煤样峰值力学特性及机理分析 | 第41页 |
| ·压裂液对煤体力学参数影响及机理分析 | 第41-47页 |
| ·实验设备及原理 | 第41-43页 |
| ·数据采集 | 第43-45页 |
| ·压裂液作用下纵波波速的变化 | 第45-46页 |
| ·压裂液对煤样弹性模量的影响 | 第46-47页 |
| ·压裂液对煤样剪切模量的影响 | 第47页 |
| ·压裂液对煤样宏观力学性能的影响机制 | 第47-48页 |
| ·压裂液作用下煤样单轴压缩损伤演化变量及本构模型 | 第48-51页 |
| ·自然状态下煤样损伤演化变量及本构模型 | 第48-49页 |
| ·压裂液作用下煤样损伤演化变量及本构模型 | 第49-51页 |
| ·小结 | 第51-52页 |
| 5 压裂液作用下圆孔水压裂缝扩展规律研究 | 第52-62页 |
| ·考虑水煤物理化学作用的数值模拟方法 | 第52-53页 |
| ·基质力学参数弱化模型 | 第52页 |
| ·基质非均质模型 | 第52-53页 |
| ·考虑水煤物理化学作用数值模拟方案 | 第53-54页 |
| ·压裂液作用下水压裂缝扩展的数值模拟 | 第54-60页 |
| ·裂缝扩展的宏观过程 | 第55-57页 |
| ·裂缝扩展的损伤演化过程 | 第57-59页 |
| ·裂缝扩展形态 | 第59-60页 |
| ·小结 | 第60-62页 |
| 6 工程实践 | 第62-71页 |
| ·试验条件 | 第62页 |
| ·顶煤冒放性影响因素 | 第62-63页 |
| ·顶煤冒放性评价 | 第63-65页 |
| ·煤层强度对顶煤冒放性的影响 | 第63页 |
| ·节理裂隙对顶煤冒放性的影响 | 第63-64页 |
| ·煤层赋存深度对顶煤冒放性的影响 | 第64-65页 |
| ·压裂液提高顶煤冒放性分析 | 第65-67页 |
| ·煤层强度 | 第65-66页 |
| ·赋存深度 | 第66-67页 |
| ·现场试验 | 第67-69页 |
| ·煤层软化的可行性分析 | 第67-68页 |
| ·煤层注水参数 | 第68-69页 |
| ·试验 | 第69页 |
| ·小结 | 第69-71页 |
| 7 结论与展望 | 第71-73页 |
| ·主要结论 | 第71-72页 |
| ·展望 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录 | 第78页 |
