矿业研究与开发

作者：郑春山，付世龙，薛生，江丙友，韩飞林，任波，赵洋

关键词：真三轴水力压裂;裂隙结构;渗透率;过硫酸铵;声发射监测;超声波测试

煤体渗透率直接影响瓦斯抽采效率.采用煤岩多相多场真三轴动态渗流试验系统,结合声发射监测、超声波测试和高分辨率图像处理等手段,研究了低浓度过硫酸铵水力压裂原位煤体的裂隙结构和渗透率变化规律,并量化分析了5组不同注液速率和压注空间(压裂液与裸眼段煤壁的作用空间)的影响机制.结果表明:注液速率越大,煤体破裂所需时间越短,压注空间越大,煤体破裂压力越低,4孔压裂管(压注空间最大)煤样声发射定位点最多且分布最广;水力压裂后5组煤样超声波速均降低,与清水压裂相比,过硫酸铵压裂煤体声发射定位点更少(损伤更低),但过硫酸铵氧化溶蚀作用可进一步提升裂隙发育程度,在改善煤体渗透率方面效果更优.相同条件下压注空间越大,煤体裂缝贯通及过硫酸铵作用范围越广,渗透率提升越显著;压注空间相同时,注液速率越低,渗透率改善效果越好.过硫酸铵的氧化溶蚀与水力压裂致裂协同作用可促进煤体裂隙网络扩展,而压注空间影响裂隙扩展范围和密度.研究结果可为低渗煤层渗流特性改造提供理论指导.

来源：2026年第5期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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