氣相聚能壓裂煤層的三維效應研究
作者：孔祥義; 趙紅星; 雷云 山西煤炭運銷集團長治有限公司; 山西長治046000; 煤科集團沈陽研究院有限公司; 遼寧撫順113122; 煤礦安全技術國家重點實驗室; 遼寧撫順113122
摘要：液體二氧化碳相變氣爆是一種點式氣相聚能壓裂技術,其對煤體致裂的三維效應是探究增透效果的重要判據。基于自主設計搭建的物理實驗平臺,實驗研究得出了氣爆壓降的時空演化規律,氣爆氣體壓力峰值與爆破口距離的空間關系呈二次拋物線形式,擬合關系式為y=0.04x2-5.86x+227.6;氣爆氣體壓力上升時間與爆破口距離的時間關系呈冪函數形式,擬合關系式為y=8.78x0.143 7。數值模擬分析得出氣相聚能壓裂煤體的塑性區呈現以爆破孔軸向為長軸的近似橢圓體發育的分布規律;當氣爆峰值壓力為160 MPa和200 MPa時,2種工況對應的最大有效致裂半徑分別為0.50 m和0.60 m,最大致裂半徑增加約20%;致裂體積分別為0.50 m3和0.95 m3,致裂體積增加近1倍。
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