煤體水力壓裂聲發(fā)射監(jiān)測(cè)及失穩(wěn)破裂特征實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水力壓裂技術(shù)能夠潤濕及破碎煤體，釋放出煤體彈性能及轉(zhuǎn)移集中應(yīng)力，在煤礦中具有減塵、防治沖擊地壓、預(yù)先釋放部分瓦斯、弱化堅(jiān)硬頂板等作用。
　　本文采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、數(shù)值分析的綜合方法進(jìn)行煤體（原煤及配比煤）水力壓裂影響因素及起裂擴(kuò)展機(jī)理研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，自主研制水力壓裂擬三軸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了不同圍壓、不同流量下的水力壓裂實(shí)驗(yàn)。探究圍壓、注水流量對(duì)起裂機(jī)制的影響，通過應(yīng)變變化反應(yīng)孔壁微觀變

2、形，聲發(fā)射定位宏觀監(jiān)測(cè)裂縫形成、擴(kuò)展和貫通的動(dòng)態(tài)演化過程，實(shí)現(xiàn)了水力壓裂的有效監(jiān)測(cè);
　　(2)孔壁出現(xiàn)拉伸變形或壓縮變形，呈現(xiàn)分區(qū)變形的特征。壓縮變形具有良好的可恢復(fù)性，而拉伸變形則留有較大殘余變形;隨著主應(yīng)力差的減弱，試樣本身的各種內(nèi)部缺陷和弱結(jié)構(gòu)對(duì)裂縫的形成起到主導(dǎo)作用，主裂縫數(shù)目增多，多條主裂紋均勻擴(kuò)展，次級(jí)裂縫也越加豐富，裂縫擴(kuò)展路徑更加曲折;
　　(3)隨著流量的增大，孔壁應(yīng)變速率越大，且原煤的應(yīng)變速率明顯高于配