水力裂缝经层面时扩展方向及孔压变化规律分析

摘要：

在坚硬顶板水力压裂工程中,为使水力裂缝更易穿过岩层层面,增大水力裂缝在顶板内的扩展范围,通过理论计算分析了水力裂缝经层面时扩展方向变化的影响因素,并采用ABAQUS数值模拟软件,建立了基于Cohesive单元的水力裂缝经过层面时裂缝扩展二维模型,分析在不同地应力条件和与层面夹角下,水力裂缝经层面时的扩展方向和孔内压力变化规律.结合益东煤矿1109工作面不同钻孔角度下压裂时孔压监测数据,对模拟结果进行验证.研究结果表明:水力裂缝穿过层面一般与垂直于层面方向应力、逼近角、层面摩擦因数有关;垂直于层面方向应力越大,水力裂缝越易穿过岩层层面;在其他条件一定时,水力裂缝逼近角α与穿过层面所需最小垂直应力S y存在二次关系,且逼近角在70°左右时,水力裂缝最易直接穿过天然裂缝;若水力裂缝沿天然裂缝转向,则液压会有明显二次下降现象.

关键词：水力压裂、水力裂缝、岩层层面、逼近角、孔压

所属期刊栏目：31

分类号：TD327.2(矿山压力与支护)

在线出版日期：2023-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：115-120