煤体水力压裂声发射监测及失稳破裂特征实验研究
摘要 | 第5-6页 |
Abstract | 第6页 |
1. 绪论 | 第12-18页 |
1.1 问题的提出 | 第12-13页 |
1.2 国内外研究现状 | 第13-15页 |
1.3 主要研究内容及研究方法 | 第15-17页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第15-16页 |
1.3.2 研究方法 | 第16-17页 |
1.4 主要创新点 | 第17-18页 |
2. 水力压裂理论及其力学分析 | 第18-32页 |
2.1 注水对煤体力学性质的影响 | 第18-19页 |
2.2 水力压裂流-固耦合作用分析 | 第19-24页 |
2.2.1 煤体的结构特征和渗流特性 | 第19-20页 |
2.2.2 水压力下的强度准则 | 第20-22页 |
2.2.3 渗流-应力耦合作用分析 | 第22-23页 |
2.2.4 渗流-损伤耦合基本方程 | 第23-24页 |
2.3 水力压裂的作用及影响因素 | 第24-27页 |
2.3.1 煤体水力压裂的作用 | 第24-25页 |
2.3.2 煤体水力压裂的影响因素 | 第25-27页 |
2.4 水力压裂过程中的临界压力 | 第27-30页 |
2.4.1 钻孔围岩性质 | 第27-28页 |
2.4.2 水力压裂过程中的临界压力 | 第28-30页 |
2.5 本章小结 | 第30-32页 |
3 水力压裂拟三轴实验系统研制及试样的力学测定 | 第32-42页 |
3.1 实验加载系统 | 第32页 |
3.2 实验监测系统 | 第32-35页 |
3.3 原煤与配比煤力学性质的测定 | 第35-40页 |
3.3.1 原煤力学性质测定 | 第35-38页 |
3.3.2 配比煤力学性质测定 | 第38-40页 |
3.4 本章小结 | 第40-42页 |
4 水力压裂裂缝扩展特征实验研究 | 第42-54页 |
4.1 实验步骤及实验原理 | 第42-43页 |
4.1.1 实验步骤 | 第42-43页 |
4.1.2 实验原理 | 第43页 |
4.2 不同应力状态下的水力压裂实验 | 第43-49页 |
4.2.1 裂纹形态分析 | 第43-44页 |
4.2.2 水压-应变曲线 | 第44-46页 |
4.2.3 孔壁应变与声发射行为的响应机制 | 第46-49页 |
4.3 注水流量对实验结果的影响 | 第49-53页 |
4.3.1 水压-应变曲线 | 第49-52页 |
4.3.2 应变速率分析 | 第52-53页 |
4.3.3 起裂压力分析 | 第53页 |
4.4 实验结论 | 第53-54页 |
5 水力压裂数值模拟 | 第54-68页 |
5.1 物理力学及渗透性参数的确定 | 第54页 |
5.2 不同应力状态下的起裂规律 | 第54-58页 |
5.3 不同注水量下水力压裂数值模拟 | 第58-60页 |
5.4 钻孔布置方式对起裂的影响 | 第60-63页 |
5.4.1 不同侧压系数λ下多孔水力压裂 | 第60-62页 |
5.4.2 控制孔不同稳压下的起裂特征 | 第62-63页 |
5.5 割缝导向水力压裂 | 第63-65页 |
5.6 本章小结 | 第65-68页 |
6 总结与展望 | 第68-70页 |
6.1 总结 | 第68-69页 |
6.2 展望 | 第69-70页 |
参考文献 | 第70-74页 |
致谢 | 第74-76页 |
作者简介及读研期间主要科研成果 | 第76页 |