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| 1 | 多级循环泵注水力压裂模拟实验研究显示文摘超深储层地层起裂压力较高,水力压裂受现场泵注设备的限制严重,文中重点研究了大尺度水力压裂物模实验水泥样品尺寸(762 mm×762 mm×914 mm)在循环和常规两种泵注条件下的起裂扩展和声发射规律。实验结果显示,(1)相对于普通泵注,采用循环泵注方式进行水力压裂可以有效降低起裂压力,类似于单轴和三轴循环加载岩石力学行为,都是由于循环加载引起疲劳损伤;(2)对于螺旋射孔完井方式,水力压裂裂缝只从最薄弱射孔处起裂,一旦起裂后其他射孔孔眼很难再开启,水力压裂现场应合理选择分段距离和簇间距,实现储层改造效率最优化;(3)循环泵注水力压裂存在Kaiser效应(当加载应力到前次加载最高应力值时出现的声发射信息)。因孔隙流体扩散到岩石并导致孔隙压力的局部上升,破坏模式仍然可以由摩尔圆表示。研究成果对循环泵注条件的裂缝扩展规律研究以及发展新型压裂改造技术具有重要意义。 | 梁天成 刘云志 付海峰 严玉忠 修乃岭 王臻 | 2018 | 岩土力学2018，39，S1： | 10 |
| 2 | 急斜煤层顶板裂隙扩展诱导能量时-空演变特征显示文摘水平分段综放开采面顶板断裂失稳预测对急斜煤层开采动力灾害防治至关重要。以碱沟矿495 m水平B1+2煤层综放工作面为背景,基于现场开采条件分析,开展顶板能量演变理论计算,构建急斜煤层顶板裂隙扩展能量演变物理平面模型实验,采用声发射与红外热像综合监测手段,揭示急斜煤层顶板裂隙扩展诱导能量时-空演变特征。研究表明:急斜煤层顶板积储的可释放应变能大于耗散能,采动作用致使顶板岩体内部损伤加剧,裂隙扩展诱导能量释放速率必然骤增;采动岩体裂隙动态扩展过程中声发射信号与红外热量同时变化,其中声发射事件数与能率呈缓慢与快速演化特征,红外热像出现热量异常(区)迁移;顶板破裂过程中'声-热'时序演变特征的实质为裂隙扩展诱导能量非均匀释放,形成缓慢与加速释放迁移的时-空演化过程,能量加速释放易造成顶板断裂失稳并诱发动力灾害。这为现场灾害预报与防治提供科学依据。 | 来兴平 刘简宁 崔峰 刘晋冀 孟平原 刘辉 曹建涛 | 2018 | 西安科技大学学报2018，38，4： | 6 |
| 3 | 酸化反应对煤矿顶板硬砂岩断裂行为的影响显示文摘煤矿顶板硬砂岩断裂力学特征及其裂化机理对于煤矿切顶具有重要指导意义。借鉴酸化压裂思想,对浓度5%、10%、20%盐酸溶液分别浸泡7 d、14 d的内蒙古准格尔矿区硬砂岩半圆弯曲SCB试样实施三点弯曲加载,获取了上述样品酸化反应后Ⅰ型断裂韧度、断裂压缩功及断口形貌前后变化特征,初步明晰了酸化反应对煤矿顶板硬砂岩断裂行为的影响机制。研究表明:加载位移载荷关系曲线显示砂岩试样断裂后阶段斜率较大,表明试样砂岩脆性显著,酸液浓度及反应时间对砂岩脆性影响不大但对砂岩宏观断裂前的曲线形态具有影响;随着浸泡酸液浓度增大砂岩试样断裂韧度KIC呈递减趋势,反应时间越长递减斜率越小,反应初期损伤效应最为显著;随着酸液浓度增加试样岩石韧度的弱化,断裂压缩功随之减小;随着酸化反应进行砂岩试样断裂形式由单一张裂过渡为张裂剪切破裂混合形式,酸化后硬砂岩断裂破碎效率提升;结合反应前后岩石矿物组成及微观形貌分析认为,酸液通过腐蚀砂岩中微斜长石、高岭石矿物形成缺陷,破坏矿物质点间的结合强度;酸化能够显著降低硬砂岩断裂能耗与岩石破碎难度,有利于提升煤矿切顶效率。 | 陈立超 王生维 张典坤 | 2023 | 地下空间与工程学报2023，19，4： | 0 |
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