高瓦斯低透气性煤层水力压裂增透技术的分析

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1、万方数据ADissertationinSecuritytechnologyandengineeringIIIIIIllllllllllIIIIIIIIIIIIIIIIJY2697142Researchonhydraufictechnologyforincreasethepermeabilitypreventioninhigh．．gas．．permeabifityandpermeaDiliWand-_low--air-permeabifitycoalsearnCandidate：yanjinpengSuperv

2、isor：liuzegongSchoolofEnergyandSa衄AnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．ILCHI万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得壹筮堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任

3、何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：l当垒曲刍日期：醴午』月匀日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞徼堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞徼堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名．I、三]垒

4、嗣乌导㈣：汕秒导师签名：礼m气矽签字日期：LD／仵岁月3f日签字日期：0班年岁月；J日万方数据摘要在煤矿安全生产过程中，瓦斯一向是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。目前，通过瓦斯抽采，减少煤层中的瓦斯含量，是防治瓦斯灾害的重要举措。然而，煤层开采深度的不断增加，使煤层透气性急剧性降低，从而使得瓦斯的抽采受到严重的影响。因此，如何提高煤层的透气性成为实现煤矿安全高效生产的重要措施。本论文从力学理论、计算机软件模拟、现场试验三个方面入手，针对高瓦斯低透气性煤层水力压裂增透技术进行了研究和分析。首先，介绍了高瓦斯低透

5、气性煤层一些增透方法和水力压裂增透技术的发展历程及研究现状；介绍断裂力学基本理论，重点介绍了裂纹及其分类、J积分原理以及脆性断裂基本理论；针对水力压裂，讨论了压裂前钻孔围岩力学特征，压裂情况分为顺层压裂孔与穿层压裂孔两种情况，分别讨论了这两种情况下水力压裂钻孔周围应力和起裂位置等问题。其次，利用RFPA2D--Flow软件对李嘴孜煤矿Al煤层建立3个模型进行模拟研究，对A1煤层的压裂半径进行了模拟，分析不同地应力条件下的压裂路径以及压裂过程中的几个阶段，分析了水力压裂过程中应力和渗透性的变化。最后，在李嘴孜煤

6、矿32321底板巷进行水力压裂增透技术现场试验，通过水力压裂前后透气性系数、抽采半径以及含水率的对比，充分说明了水力压裂增透技术的可行性以及有效性，是高瓦斯低透气性煤层增大透气性提高瓦斯抽采率的重要措施。图【37】表[17】参【69】关键词：高瓦斯低透气性煤层；水力压裂；卸压增透；数值模拟中图分类号：TD713万方数据安徽理工大学硕士学位论文II万方数据AbstractIntheprocessofcoalminesafetyproduction,gashasalwaysbeenoneofthemainthre

7、atstocoalminesafetyproduction．Currently,throughgasextraction,reducinggascontentincoalseamisallimportantmeasuretopreventgasdisasters．However,withtheincreasingdepthofcoalmiDing，coalseampermeabilitydrasticallyreduced，whichmakestheextractionofgasseriouslyaffect

8、ed．Therefore，howtoimprovethepermeabilityofcoalseambecomesthetaskofthesafetyproductionincoalmines．Thepaperfrommechanicstheorymechanics，computersimulation,fieldtestthreeaspects，researchandanalysisofhighg