矿业安全与环保

作者：赵向东, 唐建平

关键词：瓦斯抽采, 煤层增透, 水力压裂, 有效应力, 损伤, 流固耦合, 数值模拟

为了客观评价煤层水力压裂效果，优化抽采钻孔布置方式，基于统计损伤力学原理修正了水力压裂后煤体有效应力值，建立了能够描述煤层在水力压裂过程中的流固耦合模型。以寺河矿3309工作面煤层的相关物性参数为基础，对建立的二维流固耦合模型进行相关数值模拟。研究结果表明：在同等条件下，随着水力压裂时间的延长，水力压裂影响范围逐渐扩大，煤层渗透率亦呈现同等变化；随着压裂时间的增加，煤层孔隙率逐渐增大，最后会接近一个定值，在此条件下，增大注水压力对煤层增透效果影响不大；与原始煤层相比，水力压裂后的煤层瓦斯抽采有效半径大幅度增大，增透效果较好。研究结果可为现场水力压裂技术应用提供理论支撑。

来源：2020年第5期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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