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煤层水压裂缝导向扩展控制机理及方法

中文摘要第3-5页
英文摘要第5-11页
1 绪论第11-23页
    1.1 问题的提出及研究意义第11-12页
    1.2 国内外研究现状综述第12-20页
        1.2.1 水压裂缝起裂及扩展研究现状第13-16页
        1.2.2 导向压裂方法研究现状第16-20页
    1.3 研究内容、方法及技术路线第20-23页
        1.3.1 研究内容第20-21页
        1.3.2 研究方法及技术路线第21-23页
2 水压裂缝扩展控制模型建立及影响因素分析第23-47页
    2.1 水压裂缝扩展控制模型的建立第23-28页
        2.1.1 煤层赋存特点分析第23-24页
        2.1.2 水压裂缝起裂扩展控制模型第24-28页
    2.2 水压裂缝起裂扩展控制模型的影响因素分析第28-33页
        2.2.1 原始地应力状态分布规律及假设第28-29页
        2.2.2 不同控制因素对水压裂缝扩展的影响规律第29-33页
    2.3 真三轴压裂相似物理模拟实验系统的研制第33-38页
        2.3.1 主体实验机及技术参数第33-35页
        2.3.2 应力加载及三轴模型系统第35-37页
        2.3.3 伺服控制系统及数据采集处理系统第37-38页
    2.4 水压裂缝起裂扩展控制模型验证实验第38-45页
        2.4.1 模拟材料及相似比的确定第38-40页
        2.4.2 试样制备及应力加载方式第40-42页
        2.4.3 实验结果分析及验证第42-45页
    2.5 本章小结第45-47页
3 基于孔隙压力梯度的割缝导向压裂诱导机理第47-69页
    3.1 割缝导向压裂方法及原理第47-48页
    3.2 孔隙压力梯度诱导裂缝起裂及扩展理论第48-56页
        3.2.1 孔隙压力梯度对起裂压力的影响第48-50页
        3.2.2 孔隙压力梯度对裂缝扩展的影响第50-52页
        3.2.3 孔隙压力梯度对煤层水压裂缝扩展数值分析第52-56页
    3.3 水力割缝构建煤体内裂缝诱导区的作用机制第56-66页
        3.3.1 模型的建立及模拟参数确定第56-59页
        3.3.2 割缝偏差角对煤体应力场影响规律第59-62页
        3.3.3 应力差异系数对煤体应力场影响规律第62-65页
        3.3.4 水力割缝对最大主应力方向影响规律第65-66页
    3.4 本章小结第66-69页
4 割缝导向压裂裂缝起裂扩展实验及数值分析第69-89页
    4.1 试样的确定及基本参数测试第69-70页
        4.1.1 试样的选取第69页
        4.1.2 物理力学参数的基本测试第69-70页
    4.2 不同条件下割缝深度变化规律测试实验第70-73页
        4.2.1 水射流测试平台介绍第70-71页
        4.2.2 水射流切割砂岩深度变化规律第71-73页
    4.3 割缝导向压裂裂缝起裂及扩展规律实验第73-82页
        4.3.1 试样的制作及实验条件第73-76页
        4.3.2 割缝导向压裂裂缝扩展形态分析第76-78页
        4.3.3 割缝导向压裂起裂压力变化规律分析第78-82页
    4.4 割缝导向压裂裂缝扩展控制路径演化规律分析第82-87页
        4.4.1 RFPA介绍第82页
        4.4.2 模型设计及数值方案第82-84页
        4.4.3 割缝导向压裂裂缝扩展路径变化规律第84-87页
        4.4.4 割缝导向压裂声发射演化过程分析第87页
    4.5 本章小结第87-89页
5 割缝导向压裂现场对比试验研究第89-97页
    5.1 试验地点概况第89-90页
    5.2 试验装备及钻孔布置方式第90-93页
    5.3 不同技术方法瓦斯抽采效果考察第93-96页
    5.4 本章小结第96-97页
6 结论与展望第97-101页
    6.1 主要结论第97-98页
    6.2 主要创新点第98-99页
    6.3 下一步研究展望第99-101页
致谢第101-103页
参考文献第103-109页
附录第109-110页
    A.作者在攻读博士学位期间发表论文目录第109页
    B.作者在攻读博士学位期间所参加的科研项目第109-110页
    C.作者在攻读博士学位期间所取得的科研成果第110页

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