中国安全科学学报

作者：贾进章, 葛佳琪, 甄纹浩, 赵丹

单位：1 辽宁工程技术大学 安全科学与工程研究院,辽宁 阜新 123000; ；2 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 葫芦岛 125105; ；3 阜新水务集团有限责任公司, 辽宁 阜新 123000; ；4 广东海洋大学寸金学院 建筑工程学院,广东 湛江 524000

关键词：水力压裂,煤层增透,瓦斯抽采,数值模拟,有效半径

基金：辽宁省自然科学基金资助(2019-MS-162);辽宁特聘教授项目(551710007007);辽宁省百千万人才工程项目(2019-45-15)。

为解决煤层渗透率低、瓦斯抽采率不高的问题,利用离散元软件RFPA2D-flow进行水力压裂增透数值模拟。首先,模拟不同水压力对单孔裂缝扩展的影响;然后,模拟多点水力压裂,分析中心孔单独压裂和周边孔同步压裂对裂缝扩展发育状态的影响;最后,以马堡煤矿为工作背景,基于理论分析和研究,结合现场工业试验,综合评价水力压裂增透效果。结果表明:考虑钻孔周围地应力的重新分布能够确保数值模拟结果准确可靠;诱导应力会影响后发育裂缝的扩展方向,使后发育裂缝更易与其他裂缝形成网状结构,验证水力压裂增透机制。水压力为27 MPa时,压裂有效半径的模拟结果为2.8 m,与实测抽采钻孔的有效抽采半径3 m基本吻合。

来源：2020年第10期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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