配比煤水力压裂起裂特性研究及破裂效果分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题来源及背景 | 第12-13页 |
| 1.2 课题研究目的 | 第13-14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-19页 |
| 1.3.1 采区巷道冲击地压的诱发 | 第14页 |
| 1.3.2 冲击地压的防治方法 | 第14-16页 |
| 1.3.3 水力压裂防冲的技术原理 | 第16-17页 |
| 1.3.4 脆性煤岩体压裂裂纹扩展原理研究 | 第17-19页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第19-20页 |
| 1.5 技术路线 | 第20-22页 |
| 2 起裂原理研究 | 第22-36页 |
| 2.1 水力压裂煤岩受力阶段 | 第22-23页 |
| 2.2 水力压裂试样弹性阶段及其弹性蓄能 | 第23-25页 |
| 2.3 水力压裂试样体积膨胀分析 | 第25-27页 |
| 2.4 断裂力学分析 | 第27-34页 |
| 2.4.1 水力压裂裂纹模型分类 | 第27-30页 |
| 2.4.2 裂纹起裂准则 | 第30-33页 |
| 2.4.3 应力强度因子的计算 | 第33-34页 |
| 2.5 试样破裂过程能量转化与释放 | 第34-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 水力压裂实验研究 | 第36-50页 |
| 3.1 试样制作 | 第36-38页 |
| 3.1.1 试样准备 | 第36-37页 |
| 3.1.2 试样钻孔 | 第37-38页 |
| 3.1.3 封孔布置 | 第38页 |
| 3.2 试验仪器及系统 | 第38-41页 |
| 3.2.1 实验数据采集 | 第38-39页 |
| 3.2.2 实验加载装置 | 第39-40页 |
| 3.2.3 实验系统布置 | 第40-41页 |
| 3.3 试样力学性能测定 | 第41-45页 |
| 3.3.1 试样力学参数的测定方式 | 第41-43页 |
| 3.3.2 试样力学参数的数据处理 | 第43-44页 |
| 3.3.3 单轴抗压实验的结果分析 | 第44-45页 |
| 3.4 实验结果分析 | 第45-49页 |
| 3.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 4 水力压裂裂纹扩展数值模拟及裂纹尖端应力场研究 | 第50-62页 |
| 4.1 有限元模拟的理论基础 | 第50页 |
| 4.2 有限元模型的构建 | 第50-51页 |
| 4.3 数值模拟的开展 | 第51-53页 |
| 4.4 应力场模拟结果 | 第53-58页 |
| 4.5 模拟结果分析 | 第58-59页 |
| 4.6 本章小结 | 第59-62页 |
| 5 实验效果分析 | 第62-72页 |
| 5.1 水力压裂破裂结果总结 | 第62-64页 |
| 5.2 水力压裂能量转换关系 | 第64-65页 |
| 5.2.1 水力压裂实验总应变能 | 第64页 |
| 5.2.2 水力压裂实验损伤应变能 | 第64-65页 |
| 5.2.3 水力压裂能量释放率 | 第65页 |
| 5.3 水力压裂实验可释放的弹性应变能计算 | 第65-67页 |
| 5.4 裂纹面积分数评价 | 第67-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-72页 |
| 6 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 总结 | 第72-73页 |
| 6.2 展望 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第80页 |
