煤层水压裂缝扩展规律及现场应用

第一章 绪论

第一节 研究背景及意义

第二节 低透气性煤层采前抽采瓦斯的增透方法

第三节 水力压裂研究现状

第四节 研究内容与研究方法

第二章 煤岩基本力学性质测试

第一节 煤岩和顶底板基本力学性质测试

第二节 煤岩的孔隙特征及连通性

第三节 水力压裂与煤岩应力—应变及渗透率演化关系

第四节 声发射测量地应力

第三章 煤层钻孔水力压裂裂缝扩展规律研究

第一节 煤层水力压裂破裂准则

第二节 水压裂缝形态与地应力

第三节 压裂钻孔憋压模型

第四节 水压裂缝与天然裂缝遭遇模型

第五节 水力压裂垂直裂缝扩展模型

第六节 水压裂缝控制技术

第四章 煤层水力压裂裂缝扩展规律试验研究

第一节 相似试验原理

第二节 模拟煤岩相似材料试验研究

第三节 真三轴水力压裂试验系统

第四节 煤层水力压裂模拟试验研究

第五章 水力压裂对煤层瓦斯抽采钻孔优化研究

第一节 水力压裂对煤层的多重效应

第二节 椭圆形裂缝周围的塑性区

第三节 瓦斯抽采钻孔优化研究

第四节 煤层水力压裂工艺研究

第六章 煤层水力压裂的工程应用

第一节 逢春煤矿M6-3煤层水力压裂工程应用

第二节 多煤层联合压裂工程应用

参考文献

第一章绪论

第一节研究背景及意义

煤为不可再生资源,是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学作用逐渐形成的固体可燃性矿产,俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家,辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地,古罗马大约在2 000年前已开始用煤加热。煤炭由碳，氢、氧、氨等元素组成,是一种可以用作燃料或工业原料的黑色固体矿物。煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃;通过煤的直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始应用。在18世纪末的产业革命中,随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高,标准煤的发热量为7000 cal/kg。而且煤炭在地球上储量丰富,分布广泛，一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产原料。煤炭除了作为燃料提供热量和动能以外,更为重要的是可以制取冶金用的焦炭和人造石油，,即煤的低温干馏液体产品煤焦油。经过化学加工,煤炭可以被制造出成千上万种化学产品，所以，它又是一种非常重要的化工原料,如我国相当多的中、小氨肥厂都以煤炭作为原料生产化肥。因此，大型煤炭工业基地的建设战略,也对我国综合工业基地和经济区域的形成与发展起着很大的促进作用。此外,煤炭中还往往含有许多放射性和稀有元素,如铀、锗、镓等，这些放射性和稀有元素是半导体和原子能工业的重要原料。总之,煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业，还是轻工业;无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业，,还是轻纺工业、食品工业、交通运输业等,都发挥着十分重要的作用,各种工业部门在一定程度上都要消耗一定量的煤炭因此,有人称煤炭是工业“真正的粮食”。

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