高瓦斯低渗透性煤层隧道水力压裂机理研究

摘要：

含煤层隧道施工中瓦斯抽排是关系到隧道安全施工的关键.利用有限元软件Midas GTS对高瓦斯低渗透性煤层段掌子面处煤层水力压裂过程进行数值模拟,研究注水孔周围煤体裂隙的起裂原因和裂隙发育过程,结果认为:在水力压裂作用下煤体原始裂隙主要受拉压破坏,周围煤体主要受压剪破坏,剪应力随水压力增加而增加,并向四周裂隙移动.针对贵州正在施工的某煤层隧道,分析该工程中利用水力压裂进行瓦斯抽排的技术及过程,并与数值模拟结果进行对比,证实了水力压裂增透技术有助于增加低渗透性煤层的透气性.进一步对比分析认为:由于煤体原始裂隙降低了裂缝起裂条件,而导致实际施工中水压力大小要普遍小于理论模拟结果.论文的研究丰富了水力压裂技术的实验研究资料,为今后煤层隧道揭煤方案提供重要参考.

关键词：煤层隧道、水力压裂、数值模拟、起裂机理

所属期刊栏目：11

分类号：TD712.62(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金51408201

在线出版日期：2016-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：491-497