矿业研究与开发

作者：王一帆,张东峰,张小强

关键词：定向致裂;预制刻槽;起裂压力;裂隙扩展

针对煤矿坚硬顶板难以垮落的问题,提出预刻槽定向 压裂方案并进行试验研究,采用自行研制的大尺寸真三轴压 裂渗流模拟装置进行物理模拟试验,研究不同预刻槽角度 (α)及不同压裂介质对裂缝的起裂与扩展规律的影响,结果 表明:(１)预刻槽角度从３０°到９０°增大的过程中,裂隙从刻 槽尖端起裂逐步向最大水平应力方向偏转,且起裂压力逐渐 降低,裂隙的长度缩短;(２)CO２ 作为压裂介质时,试件表面 产生波折的裂隙,起裂压力低且压力升高时间长,以清水作 为压裂介质时,试件表面产生平滑的裂隙,起裂压力高且压 力升高时间短;(３)根据试验数据拟合得到压力裂隙长度曲 线和压力偏转角曲线,在α 从３０°到９０°的变化过程中,起裂 压力降低,裂隙长度与偏转角均在减小.当预刻槽角度改变 时,可以通过拟合曲线近似计算出试件的起裂压力、裂隙长 度及偏转角度,对定向致裂顶板具有一定的参考价值.

来源：2021年第7期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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