| 摘要 | 第3-7页 |
| ABSTRACT | 第7-11页 |
| 第一章 绪论 | 第15-31页 |
| 1.1 研究的目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 | 第16-27页 |
| 1.2.1 煤层气增透技术现状 | 第16-20页 |
| 1.2.2 水力压裂技术现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 水中高压放电技术现状 | 第22-27页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第27-29页 |
| 1.4 研究总体思路和技术路线 | 第29-31页 |
| 第二章 水中高压脉冲放电及压裂煤体机理研究 | 第31-49页 |
| 2.1 水中高压脉冲放电机理 | 第31-36页 |
| 2.1.1 水的击穿 | 第31-32页 |
| 2.1.2 冲击波特性分析 | 第32-36页 |
| 2.2 煤体裂纹起始扩展机理 | 第36-45页 |
| 2.2.1 煤体中裂纹的基本类型和应力强度因子 | 第36-38页 |
| 2.2.2 煤体在静力场作用下的应力强度因子 | 第38-40页 |
| 2.2.3 煤体在冲击波作用下的应力强度因子 | 第40-44页 |
| 2.2.4 煤体总应力强度因子 | 第44-45页 |
| 2.3 煤体裂纹起始扩展及方向角 | 第45-47页 |
| 2.3.1 煤体中裂纹扩展 | 第45-47页 |
| 2.3.2 煤体裂纹扩展算例 | 第47页 |
| 2.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第三章 电脉冲水力压裂实验系统与冲击波特征分析 | 第49-73页 |
| 3.1 电脉冲水力压裂实验系统 | 第49-57页 |
| 3.1.1 高压电脉冲放电系统 | 第49-53页 |
| 3.1.2 承压管道系统 | 第53-54页 |
| 3.1.3 加载系统 | 第54页 |
| 3.1.4 数据采集系统 | 第54-57页 |
| 3.2 实验试件制备 | 第57-58页 |
| 3.3 高压电脉冲冲击实验测试 | 第58-71页 |
| 3.3.1 放电电压和静水压对击穿延时的影响 | 第59-61页 |
| 3.3.2 水激波压力的变化规律测试 | 第61-71页 |
| 3.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 第四章 高压电脉冲水力压裂煤体效果实验研究 | 第73-111页 |
| 4.1 高压电脉冲实验方案设计 | 第73-75页 |
| 4.1.1 实验目的 | 第73页 |
| 4.1.2 实验前准备 | 第73-75页 |
| 4.1.3 实验结果评价方法 | 第75页 |
| 4.2 相同静水压力及不同放电电压条件下煤样压裂结果分析 | 第75-104页 |
| 4.2.1 实验步骤 | 第75-77页 |
| 4.2.2 实验结果及分析 | 第77-104页 |
| 4.3 相同放电电压及不同水压条件下煤样压裂效果分析 | 第104-108页 |
| 4.3.1 1 MPa静水压+9kV放电电压条件下煤样CT扫描结果 | 第104-105页 |
| 4.3.2 5 MPa静水压+9kV放电电压条件下煤样CT扫描结果 | 第105-107页 |
| 4.3.3 9 kV放电电压条件下煤样钻孔内窥镜结果分析 | 第107-108页 |
| 4.4 本章小结 | 第108-111页 |
| 第五章 高压电脉冲水力压裂工艺参数影响效应分析 | 第111-127页 |
| 5.1 LS-DYNA程序特点及理论基础 | 第111-114页 |
| 5.1.1 LS-DYNA程序特点 | 第111页 |
| 5.1.2 LS-DYNA理论基础 | 第111-114页 |
| 5.2 数值模拟计算方案 | 第114-116页 |
| 5.2.1 计算模型及参数选取 | 第114-115页 |
| 5.2.2 初始条件与荷载 | 第115-116页 |
| 5.3 不同电压和静水压力对压裂效果的影响分析 | 第116-125页 |
| 5.4 本章小结 | 第125-127页 |
| 第六章 电脉冲水力压裂煤层工程模拟研究 | 第127-145页 |
| 6.1 数值模拟计算方案 | 第127-129页 |
| 6.1.1 计算模型及参数选取 | 第127-128页 |
| 6.1.2 初始条件 | 第128-129页 |
| 6.2 相同静水压力及不同放电电压对煤层压裂效果的影响 | 第129-136页 |
| 6.3 不同煤的物理力学性质对压裂效果的影响 | 第136-142页 |
| 6.4 本章小结 | 第142-145页 |
| 第七章 结论与展望 | 第145-149页 |
| 7.1 主要结论 | 第145-148页 |
| 7.2 不足与展望 | 第148-149页 |
| 参考文献 | 第149-161页 |
| 致谢 | 第161-163页 |
| 攻读博士期间发布的论文及参与的项目 | 第163-164页 |
| 博士学位论文独创性说明 | 第164页 |
