| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-27页 |
| 1.1 问题的提出 | 第10-12页 |
| 1.2 国内外研究现状综述 | 第12-24页 |
| 1.2.1 煤体变形破裂机制研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 煤层水力压裂理论研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.3 煤层水力压裂实验室试验研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2.4 煤层水力压裂数值模拟研究现状 | 第21-23页 |
| 1.2.5 松软煤层水力压裂亟需解决的问题 | 第23-24页 |
| 1.3 研究内容与技术路线 | 第24-27页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第24-25页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第25-27页 |
| 2 松软煤层物理力学特性及破裂特征试验研究 | 第27-45页 |
| 2.1 煤体基本物理力学特性试验研究 | 第27-35页 |
| 2.1.1 松软煤体拉伸试验 | 第28-30页 |
| 2.1.2 松软煤体单轴压缩试验 | 第30-32页 |
| 2.1.3 松软煤体剪切试验 | 第32-35页 |
| 2.2 不同强度煤体损伤破裂及声发射特性 | 第35-39页 |
| 2.3 含水松软煤体破裂机制分析 | 第39-44页 |
| 2.3.1 含水松软煤体破坏类型分析 | 第40-41页 |
| 2.3.2 含水松软煤体起裂机制分析 | 第41-44页 |
| 2.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 3 松软煤层井下水力压裂裂纹起裂扩展模型研究 | 第45-65页 |
| 3.1 松软煤层井下水力压裂过程分析 | 第45-47页 |
| 3.2 压裂钻孔宏观弹塑性分析 | 第47-53页 |
| 3.2.1 基本假设 | 第47-50页 |
| 3.2.2 弹性区域分析 | 第50页 |
| 3.2.3 塑性区域分析 | 第50-51页 |
| 3.2.4 起裂压力求解 | 第51-52页 |
| 3.2.5 影响因素分析 | 第52-53页 |
| 3.3 松软煤层水力压裂弹塑性模型 | 第53-64页 |
| 3.3.1 不考虑孔裂隙压力时压裂模型及裂缝扩展规律研究 | 第56-59页 |
| 3.3.2 考虑孔裂隙压力时压裂模型及裂缝扩展规律研究 | 第59-62页 |
| 3.3.3 影响因素分析 | 第62-64页 |
| 3.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 4 松软煤层水力压裂力学参数影响效应研究 | 第65-93页 |
| 4.1 颗粒离散元数值模拟方法简介 | 第65-67页 |
| 4.2 宏观与细观力学参数关系研究 | 第67-80页 |
| 4.2.1 数值模型及方案 | 第67-69页 |
| 4.2.2 宏观与细观力学参数关系分析 | 第69-79页 |
| 4.2.3 细观参数反演 | 第79-80页 |
| 4.3 松软煤层水力压裂主控因素研究 | 第80-92页 |
| 4.3.1 数值模拟模型 | 第81-85页 |
| 4.3.2 起裂压力主控因素分析 | 第85-86页 |
| 4.3.3 压裂半径主控因素分析 | 第86-88页 |
| 4.3.4 裂纹开度主控因素分析 | 第88-90页 |
| 4.3.5 裂纹数目主控因素分析 | 第90-92页 |
| 4.4 本章小结 | 第92-93页 |
| 5 松软煤层水力压裂工艺参数影响效应研究 | 第93-111页 |
| 5.1 松软煤层水力压裂主要工艺参数 | 第93-94页 |
| 5.2 数值模型及方案 | 第94-96页 |
| 5.2.1 模型建立 | 第94-95页 |
| 5.2.2 参数选取 | 第95页 |
| 5.2.3 模拟方案 | 第95-96页 |
| 5.3 压裂参数对水力压裂影响效应研究 | 第96-108页 |
| 5.3.1 压裂参数对起裂压力的影响 | 第97-98页 |
| 5.3.2 压裂参数对压裂半径的影响 | 第98-100页 |
| 5.3.3 压裂参数对裂缝最大开度的影响 | 第100-102页 |
| 5.3.4 压裂参数对裂缝数量的影响 | 第102-104页 |
| 5.3.5 压裂参数对孔隙度的影响 | 第104-108页 |
| 5.4 压裂参数优化分析 | 第108-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 6 松软煤层井下水力压裂现场试验 | 第111-127页 |
| 6.1 压裂试验概况 | 第111-114页 |
| 6.1.1 试验条件 | 第111-112页 |
| 6.1.2 试验概况 | 第112-114页 |
| 6.2 水力压裂实施效果 | 第114-118页 |
| 6.2.1 验证方案 | 第114-115页 |
| 6.2.2 水力压裂效果 | 第115-118页 |
| 6.3 数值模拟对比分析 | 第118-122页 |
| 6.3.1 模型的建立 | 第118-121页 |
| 6.3.2 模拟结果分析 | 第121-122页 |
| 6.4 数学模型验证分析 | 第122-126页 |
| 6.5 本章小结 | 第126-127页 |
| 7 结论与展望 | 第127-130页 |
| 7.1 主要结论 | 第127-128页 |
| 7.2 论文创新性 | 第128页 |
| 7.3 不足及展望 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 附录 | 第139-140页 |
| A.作者简介 | 第139页 |
| B.攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第139-140页 |
| C.攻读博士学位期间参加科研项目情况 | 第140页 |
| D.攻读博士学位期间获得科技奖励情况 | 第140页 |