声明
1 绪论
1.1选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水力压裂裂缝起裂扩展研究现状
1.2.2 煤层瓦斯渗流研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 煤岩体力学性质及渗透性实验研究
2.1 煤岩体力学特性实验
2.1.1 煤样单轴压缩试验
2.1.2 抗拉强度试验
2.1.3 煤样三轴压缩试验
2.2 煤岩体渗透性实验
2.2.1 试验原理及试验设备
2.2.2 试验方案
2.2.3 煤样渗透率测试及计算
2.2.4 实验结果及分析
2.3 本章小结
3 低渗煤层水力压裂裂缝扩展演化特征研究
3.1 裂隙起裂
3.2 裂隙扩展
3.2.1裂缝扩展过程及特点
3.2.2地应力对裂缝扩展的影响
3.3 裂隙闭合
3.4 水力压裂裂缝扩展演化特征影响因素分析
3.5 本章小结
4 水力压裂煤层瓦斯渗流数学模型
4.1 水力压裂渗流—损伤—应力模型
4.1.1 煤岩体骨架变形场方程
4.1.2 含瓦斯煤岩的渗流场控制方程
4.1.3 渗透率—损伤耦合方程
4.2 瓦斯抽采固流耦合模型
4.2.1 煤岩体变形场控制方程
4.2.2 含瓦斯煤岩的渗流场控制方程
4.2.3 孔隙率和渗透率动态耦合方程
4.3 本章小结
5 煤层水力压裂裂缝扩展数值模拟研究
5.1 RFPA软件基本原理概述
5.1.1 基本原理
5.1.2 基元赋值
5.2 水力压裂过程数值模拟
5.2.1 模型的建立与实验参数的选择
5.2.2 数值模拟方案
5.2.3 边界条件
5.2.4 煤体渗透过程数值模拟结果及分析
5.3 本章小结
6 工程应用
6.1 矿井及试验区域概况
6.1.1 矿井概况
6.1.2 试验区域概况
6.2 水力压裂实施
6.2.1 水力压裂系统及工艺流程
6.2.2 压裂钻孔的布置
6.3 水力压裂效果考察
6.4 本章小结
7 结论
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
