致谢 | 第4-6页 |
摘要 | 第6-7页 |
Abstract | 第7-8页 |
1 绪论 | 第12-26页 |
1.1 研究目的与意义 | 第12-14页 |
1.2 国内外研究现状与存在问题 | 第14-22页 |
1.2.1 低渗煤层增透抽采瓦斯方法 | 第14-15页 |
1.2.2 水力压裂造缝机理与裂缝展布形态的研究 | 第15-16页 |
1.2.3 影响煤岩水力扰动增透效果的物性特征因素 | 第16-17页 |
1.2.4 煤岩应力-应变破坏过程的渗透率研究 | 第17-18页 |
1.2.5 水力扰动应用工艺技术研究 | 第18-21页 |
1.2.6 存在的主要问题 | 第21-22页 |
1.3 研究内容和方法 | 第22-26页 |
1.3.1 研究内容 | 第22-23页 |
1.3.2 关键技术 | 第23-24页 |
1.3.3 研究路线 | 第24-26页 |
2 煤岩体孔裂隙特征和载荷特征分析及相似材料模拟 | 第26-42页 |
2.1 煤岩体孔裂隙形态特征测试 | 第26-33页 |
2.1.1 煤体孔裂隙形态特征测试 | 第26-32页 |
2.1.2 煤层顶底板裂隙特征描述 | 第32-33页 |
2.2 煤岩体力学性质测试 | 第33-34页 |
2.3 煤岩体相似材料模拟 | 第34-40页 |
2.3.1 相似材料配比实验 | 第35-36页 |
2.3.2 相似材料力学性质测试 | 第36-39页 |
2.3.3 相似材料配比确定 | 第39-40页 |
2.4 小结 | 第40-42页 |
3 基于缝网改造的煤岩物性特征研究 | 第42-72页 |
3.1 煤体结构 | 第43-47页 |
3.1.1 煤体结构的划分 | 第43-44页 |
3.1.2 基于煤岩体结构的加卸载—渗透率实验 | 第44-47页 |
3.1.3 煤体结构对水力裂缝的影响分析 | 第47页 |
3.2 煤岩脆性特征 | 第47-59页 |
3.2.1 脆性指数的计算 | 第47-48页 |
3.2.2 煤岩弹性模量对水力裂缝特征的影响 | 第48-55页 |
3.2.3 煤岩泊松比对水力压裂裂缝特征的影响 | 第55-56页 |
3.2.4 煤岩脆性指数对水力压裂裂缝特征的影响 | 第56-59页 |
3.3 煤岩分层介质对水力裂缝的影响 | 第59-64页 |
3.3.1 分层地应力对水力裂裂缝垂向扩展的理论分析 | 第59-62页 |
3.3.2 层间界面性质对裂缝垂向扩展的影响 | 第62-64页 |
3.4 煤岩层厚度 | 第64-66页 |
3.5 天然裂缝对水力裂缝的影响 | 第66-68页 |
3.6 煤岩层各向异性对水力裂缝的影响 | 第68-70页 |
3.7 小结 | 第70-72页 |
4 煤岩水力扰动力学机制及渗透率演化规律 | 第72-118页 |
4.1 软硬煤水力压裂大型物理模拟实验 | 第72-97页 |
4.1.1 水力压裂大型物理模拟实验系统简介 | 第72-73页 |
4.1.2 软煤采动影响条件下水力压裂实验 | 第73-81页 |
4.1.3 硬煤变围压条件下水力裂缝转向实验研究 | 第81-95页 |
4.1.4 软硬煤水力压裂对比分析 | 第95-97页 |
4.2 硬煤水力压裂多级多类裂缝形成的力学条件 | 第97-103页 |
4.2.1 径向引张裂缝 | 第98页 |
4.2.2 剪切裂缝 | 第98-99页 |
4.2.3 周缘引张裂缝 | 第99-100页 |
4.2.4 转向裂缝 | 第100-102页 |
4.2.5 多级裂缝 | 第102-103页 |
4.3 软煤水力冲孔孔洞形态特征分析及渗透率模拟 | 第103-113页 |
4.3.1 基于Bergmark-Roos修正方程的水力冲孔孔洞形态研究 | 第103-106页 |
4.3.2 基于三场耦合的水力冲孔流固模型的建立 | 第106-110页 |
4.3.3 基于流固耦合模型的水力冲孔渗透特性数值模拟 | 第110-113页 |
4.4 基于稳态蠕变的孔裂隙空间渗透率演化规律 | 第113-116页 |
4.5 小结 | 第116-118页 |
5 基于煤岩物性特征的水力扰动缝网增透技术研究 | 第118-136页 |
5.1 基于层次分析法(AHP)的水力扰动工艺优选及改造程度评价 | 第118-121页 |
5.1.1 层次分析法(AHP)简介 | 第118-120页 |
5.1.2 层次分析法(AHP)在水力扰动方案优选中的应用 | 第120页 |
5.1.3 水力扰动改造程度指标体系的建立 | 第120-121页 |
5.2 水力扰动工艺技术研究 | 第121-134页 |
5.2.1 重复水力压裂原理 | 第121-125页 |
5.2.2 分段水力压裂 | 第125-130页 |
5.2.3 水力压冲 | 第130-134页 |
5.3 小结 | 第134-136页 |
6 水力扰动增透试验与工程应用 | 第136-148页 |
6.1. 鹤壁中泰矿业有限公司煤层顶板重复压裂增透试验 | 第136-139页 |
6.1.1 实验概述 | 第136页 |
6.1.2 缝网压裂实现途径 | 第136-137页 |
6.1.3 实验效果及分析 | 第137-139页 |
6.2 中马村矿软煤层水力冲孔增透抽采应用 | 第139-144页 |
6.2.1 试验区概况 | 第139页 |
6.2.2 物理几何模型及边界条件 | 第139-141页 |
6.2.3 有效影响半径数值模拟 | 第141-142页 |
6.2.4 模拟结果工程验证 | 第142-144页 |
6.3 渝阳煤矿软煤-岩合层压裂增透抽采试验 | 第144-146页 |
6.3.1 试验过程 | 第144页 |
6.3.2 试验效果 | 第144-146页 |
6.3.3 试验分析 | 第146页 |
6.4 小结 | 第146-148页 |
7 结论 | 第148-152页 |
7.1 结论 | 第148-149页 |
7.2 创新之处 | 第149-150页 |
7.3 存在问题与展望 | 第150-152页 |
参考文献 | 第152-162页 |
作者简历 | 第162-166页 |
学位论文数据集 | 第166页 |