›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (8): 2151-2158.doi: 10.16285/j.rsm.2015.08.004
马衍坤1, 2,刘泽功1,周 健1,王维德1
MA Yan-kun1, 2, LIU Ze-gong1, ZHOU Jian1, WANG Wei-de1
摘要: 利用自行研制的煤岩体水力压裂试验系统,开展了配比型煤与原煤水力压裂试验,测试并分析了水力压裂过程中压裂孔孔壁应变-水压曲线,并基于孔壁应变的发展规律,分析了压裂孔的三阶段起裂特征。结果表明,在压裂孔起裂过程中,钻孔孔壁呈现拉伸与压缩应变两种类型,并呈现拉伸破裂区与压缩变形区,其中压缩型应变具有较好的可恢复性,其应变恢复比远大于拉伸型应变;钻孔起裂过程分为3个阶段,即水气作用诱导微损伤形成阶段,孔壁内形成气流通道并产生初始损伤;局部损伤带形成阶段,孔壁形成拉伸破裂区和压缩变形区;试件失稳破坏阶段,裂缝不断延伸直至试件破裂,拉伸破裂区依然保持拉伸变形并较好地保持残余变形,而压缩变形区则由于作用力转向而得到一定程度恢复。研究成果对于揭示钻孔起裂行为及能量的演化规律具有重要理论意义。
中图分类号:
[1] | 武晋文, 冯子军, 梁栋, 鲍先凯, . 单轴应力下带钻孔花岗岩注入高温蒸汽 破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2637-2644. |
[2] | 张钰彬, 黄丹. 页岩水力压裂过程的态型近场动力学模拟研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2873-2881. |
[3] | 张 帆, 马 耕, 冯 丹, . 大尺寸真三轴煤岩水力压裂模拟试验 与裂缝扩展分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1890-1897. |
[4] | 徐辰宇, 白 冰, 刘明泽, . 注CO2条件下花岗岩破裂特征的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1474-1482. |
[5] | 李 栋, 卢义玉, 荣 耀, 周东平, 郭臣业, 张尚斌, 张承客, . 基于定向水力压裂增透的大断面瓦斯 隧道快速揭煤技术[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 363-369. |
[6] | 梁天成,刘云志,付海峰,严玉忠,修乃岭,王 臻. 多级循环泵注水力压裂模拟实验研究[J]. , 2018, 39(S1): 355-361. |
[7] | 李 帅,朱万成,牛雷雷,李如飞,李少华. 动态扰动对应力松弛岩石变形行为影响的试验研究[J]. , 2018, 39(8): 2795-2804. |
[8] | 段敏克,蒋长宝,俞 欢,陆天宇,钮彬炜,孙东玲,. 分级加-卸载条件下原煤的渗透及能耗特征研究[J]. , 2018, 39(4): 1346-1354. |
[9] | 赵 凯,周建军,孙 田,刘德洋,. 考虑排水条件和粗料含量的砂砾石土动残余变形特性[J]. , 2018, 39(3): 926-932. |
[10] | 程 万, 蒋国盛, 周治东, 魏子俊, 张 宇, 王炳红, 赵 林, . 水平井中多条裂缝同步扩展时裂缝竞争机制[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4448-4456. |
[11] | 姜婷婷,张建华,黄 刚, . 煤岩水力压裂裂缝扩展形态试验研究[J]. , 2018, 39(10): 3677-3684. |
[12] | 刘汉龙,刘 平,杨 贵,肖 杨,刘彦辰,. 高聚物胶凝堆石料动残余变形特性试验研究[J]. , 2017, 38(7): 1863-1868. |
[13] | 严成增. 模拟水压致裂的另一种二维FDEM-flow方法[J]. , 2017, 38(6): 1789-1796. |
[14] | 陈江湛,曹 函,孙平贺,吴晶晶, . 三轴加载下煤岩脉冲水力压裂扩缝机制研究[J]. , 2017, 38(4): 1023-1031. |
[15] | 马 耕,张 帆,刘 晓,冯 丹,张鹏伟,. 地应力对破裂压力和水力裂缝影响的试验研究[J]. , 2016, 37(S2): 216-222. |
|