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作者:张跃兵;胡千庭;李全贵;宋明洋;武文宾;曹偈;
单位:成都大学应急管理学院;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;重庆大学资源与安全学院;煤矿灾害防控全国重点实验室;中煤科工集团重庆研究院有限公司;
摘要:为揭示软煤压裂孔周致裂行为特征,依据时步均等划分方法将压裂过程分为6个阶段,对孔周应力的空间分布、随时间变化规律、水平应力差异系数的演化进行了PFC~(2D)离散元模拟研究。结果表明:水力压裂过程的1~4阶段,最大主应力方向孔周应力增幅较大;5、6阶段最小主应力方向的应力增幅迅速增大。孔周应力集中明显,接近孔周位置应力水平高。在应力集中影响范围内,x方向和y方向孔周应力路径趋势一致,水平应力差异系数相差较小,而在应力集中影响范围以外则恰恰相反。应力差异系数可反映裂隙发育的均匀程度,而应力集中程度影响着裂隙的发育和扩展范围,揭示了软煤水力压裂孔周扩孔致裂—应力外移的行为特征。
关键词:软煤;;瓦斯抽采;;水力压裂;;离散元模拟;;应力集中;;裂隙发育
基金资助:国家自然科学基金项目(52074049)