不同孔界距煤岩复合体水力压裂裂缝扩展试验研究
林俊淇1
刘程2
李良伟3
武文宾3
姚壮壮3
宁二强3
秦逢缘3
1.煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 4000392.煤炭科学研究总院,北京 100013;中国煤炭科工集团有限公司 科技发展部,北京 1000133.煤矿灾害防控全国重点实验室,重庆 400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400039
摘要：为揭示煤层顶板水力压裂过程中压裂孔底部与煤岩界面距离对压裂裂缝扩展的影响规律,开展了不同孔界距的水力压裂特性试验.选用孔界距分别为2、5、7、10、12、15 mm的煤岩组合相似试件,利用RTR-4600 煤岩力学参数高精度测量试验机与DS5-8B全信息声发射信号分析仪,模拟水力压裂过程并获取声发射特征.结果表明:随着孔界距的减小,起裂压力呈现下降趋势,但并非完全线性;最优孔界距为5 mm,裂缝扩展速率与范围达到平衡,声发射点分布密度和损伤覆盖率分别为5.2 个/mm3 和83%,该条件下裂缝网络的复杂性与渗透性提升最为显著;孔界距通过调控流体—应力—损伤多场耦合关系主导损伤演化路径,较大孔界距条件下界面主导的裂缝扩展受限于压力场弥散效应,最优孔界距能实现应力集中与结构弱面分布的最佳匹配,超小孔界距因近场应力超限导致裂缝网络失稳退化.
关键词：水力压裂裂缝扩展裂缝损伤孔界距声发射煤岩复合体
分类号：TD315(矿山压力与支护)TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2024NSCQ-MSX0010)天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2023-2-TD-RC004)
论文发表日期：2025-06-30
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：11( 82-92 )
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