Mechanism of breaking and fracture expansion of liquid CO2 phase change jet fracturing in low-permeability coal seam
ZHANG Dongming1,2 ,BAI Xin1,2 ,YIN Guangzhi1,2 ,LI Shujian1,2 ,RAO Zi3 ,HE Qingbing4
液态CO2相变射孔致裂增透技术作为一种有效的低渗煤层强化抽采方法,已被广泛的应用研究。但由于该技术在破岩及裂隙扩展力学机理方面研究不足,在一定程度上影响该技术进一步发展及应用。基于热工学、弹性力学、断裂力学等理论基础,建立了液态CO2相变气体射流压力模型,理论分析了液态CO2相变射孔破岩力学机理、地应力条件下裂隙扩展力学机理。采用PFC2D离散元颗粒流分析软件,进行数值模拟研究,分析了不同地应力及射流压力条件下液态CO2相变射孔破岩及裂隙分布特征。在以上研究基础上,在川煤集团白皎煤矿进行现场试验,研究表明该技术可有效提高低渗煤层瓦斯抽采效率。
low permeability coal seam;liquid CO2 phase change;jet fracturing;rock breaking mechanism;fracture ex-pansion mechanism
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会