冲击压裂下钻孔极限力学行为规律研究与应用
程士宜
中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺 113122;煤矿火灾及瓦斯防控国家矿山安全监察局重点实验室,辽宁 抚顺 113122
摘要：为了研究冲击载荷压裂作用下孔壁受力特征,采用理论分析和试验方法开展不同冲击载荷下孔壁力学行为研究,推导出裂隙的体积应变方程,获得不同冲击载荷下孔壁强度、应变和渗透性变化规律;通过现场抽采实践,探究不同冲击载荷影响钻孔抽采的影响.结果表明:对比p<1.0 MPa试验曲线,当 1.0 MPa≤p<10.0 MPa时,试件最大强度降低 38.5%,最大应变增加 19.5%,最大应变率增加 43.4%,试件横、纵裂隙发育,形成径向和环向的裂隙网,渗透通道和数量增加,渗透率呈线性上升;当p≥10.0 MPa 时,试件发生冲击破裂,冲击载荷释放,裂隙发育稳定,渗透率趋于稳定;当p=5.0 MPa的钻孔瓦斯抽采时效性是p=0.5 MPa和p=15.0 MPa的 2.0 倍和 3.0 倍,初始抽采量是其他两种的 1.2 倍和 2.4 倍,在介于极限抗拉载荷和极限抗压载荷之间的冲击载荷作用下,钻孔具有较高透气性和较好稳定性,表现出了高渗透性、高时效性的抽采特征.
关键词：极限载荷冲击压裂透气性径-环向裂隙应变方程
分类号：TD712+.6(矿山安全与劳动保护)
论文发表日期：2024-10-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：4( 62-65 )
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