煤岩力學性質及煤儲層壓裂數值模擬：以山西晉城地區為例 [The Coal Mechanical Properties and Coal Reservoir Fracturing Simulation: epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《煤岩力學性質及煤儲層壓裂數值模擬：以山西晉城地區為例》介紹瞭晉城礦區寺河煤礦3號煤的煤岩特徵、煤岩的抗拉強度、單軸抗壓強度、三軸抗壓強度和單軸壓縮條件下的聲發射特徵。根據寺河煤礦煤岩力學特徵，用ANSYS有限元模擬軟件進行瞭煤儲層水力壓裂模擬實驗研究。根據模擬結果闡述瞭岩層無裂縫時的破裂特徵、先存裂縫對壓裂的影響，以及煤岩各嚮異性的力學特徵對煤儲層壓裂的影響。
　　《煤岩力學性質及煤儲層壓裂數值模擬：以山西晉城地區為例》可供高等院校地質學、資源勘查工程專業師生閱讀，也可供相關專業科研、工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 非煤岩石強度和變形特徵的實驗研究
1．1．1 岩石的抗拉強度實驗
1．1．2 岩石單軸壓縮實驗
1．1．3 岩石三軸壓縮實驗
1．2 煤岩強度及變形特徵的實驗研究
1．2．1 煤岩的抗拉強度試驗
1．2．2 煤岩單軸壓縮實驗研究
1．2．3 煤岩三軸壓縮實驗研究
1．3 煤岩壓縮破裂聲發射實驗研究現狀及評述
1．3．1 研究曆史
1．3．2 聲發射技術的研究成果及應用
1．3．3 聲發射信號提取和分析識彆研究

第2章 區域地質特徵
2．1 基本地質特徵
2．2 地層概述
2．3 含煤地層
2．3．1 上石炭統太原組
2．3．2 下二疊統山西組
2．4 構造特徵
2．5 石炭一二疊係聚煤特徵
2．5．1 含煤岩係沉積環境概述
2．5．2 成煤環境與聚煤模式
2．5．3 古地理特徵與聚煤作用
2．6 岩漿活動
2．6．1 各期岩漿岩基本特徵
2．6．2 區域岩漿熱活動對煤層氣生成的影響

第3章 煤層的割理特徵及煤岩的抗拉強度
3．1 割理類型及特徵
3．1．1 割理描述要素
3．1．2 割理的礦物充填
3．1．3 割理分布
3．2 影響割理發育程度的因素
3．2．1 影響割理發育程度的煤儲層因素
3．2．2 割理與煤級的關係
3．3 割理對煤層滲透率的影響
3．3．1 割理平麵組閤類型劃分
3．3．2 煤層割理係統的發育程度是影響滲透性的內在因素
3．3．3 利用割理描述要素來評價儲層滲透性
3．3．4 沁水盆地南部寺河礦3號煤層的割理特徵
3．4 晉城煤的抗拉強度特徵
3．4．1 煤岩抗拉強度測試
3．4．2 測試結果綜閤分析

第4章 飽和含水煤岩的單軸抗壓強度特徵
4．1 試驗方法說明
4．1．1 試驗要求與說明
4．1．2 計算公式
4．2 試驗結果與分析
4．2．1 煤層單軸壓縮破壞特徵
4．2．2 加載軸綫方嚮對煤塊的抗壓強度甌和彈性模量有顯著的影響
4．3 煤層單軸強度和變形特徵
4．3．1 煤層單軸強度特徵
4．3．2 煤岩變形特徵
4．4 煤樣的全應力一應變麯綫類型和變形機理
4．4．1 煤岩單軸壓縮全應力一應變麯綫類型
4．4．2 煤岩單軸壓縮條件下的變形破壞機製
4．4．3 煤岩變形破壞過程中的能量積聚與耗散規律

第5章 飽和含水煤岩的三軸壓縮強度及變形特徵的試驗研究
5．1 試驗方法及煤樣製備
5．1．1 試驗要求與說明
5．1．2 計算公式
5．1．3 試驗結果
5．2 常規三軸壓縮條件下煤岩的變形特徵
5．2．1 煤樣峰值應變與圍壓的關係
5．2．2 煤樣彈性模量與圍壓的關係
5．3 常規三軸壓縮條件下煤岩的強度特徵
5．4 煤的黏聚力和內摩擦角

第6章 飽和含水煤岩的聲發射特徵
6．1 單軸壓縮條件下煤岩破壞過程的聲發射試驗
6．2 煤岩單軸壓縮條件下的聲發射特徵
6．2．1 煤樣單軸壓縮情況下的應力一應變麯綫特徵
6．2．2 煤樣聲發射應變一振鈴計數率麯綫的類型特徵
6．2．3 煤樣在不同方嚮上聲發射特徵的差異
6．2．4 振鈴計數率和能量計數率的關係

第7章 水力壓裂有限元數值模擬
7．1 有限元數值模擬技術
7．1．1 有限元方法概述
7．1．2 ANSYS功能及特點
7．2 水力壓裂數值模擬基礎
7．2．1 計算模型
7．2．2 破裂準則
7．2．3 地應力
7．2．4 破裂壓力計算方法
7．3 模型選擇對模擬結果的影響
7．3．1 模型尺寸對模擬結果的影響
7．3．2 網格劃分對模擬結果的影響
7．3．3 裂隙寬度對水力壓裂模擬結果的影響

第8章 有限元數值模擬的破裂壓力計算
8．1 煤岩中無裂縫時的破裂壓力
8．1．1 計算模型
8．1．2 破裂壓力
8．1．3 地應力對破裂壓力的影響
8．2 先存裂縫對壓裂的影響
8．2．1 計算模型
8．2．2 破裂壓力
8．2．3 含裂縫時破裂壓力與不含裂縫時破裂壓力的比較
8．2．4 壓裂裂縫啓裂方位
8．3 煤岩力學性質的不均勻性對破裂壓力的影響
8．3．1 計算模型
8．3．2 計算結果
8．3．3 煤岩力學性質對最大拉應力位置的影響
8．3．4 材料的各嚮異性對破裂壓力的影響
8．3．5 材料各嚮異性和各嚮同性時破裂壓力的對比

參考文獻

單位和符號
附錶1 不同工作壓力條件下井壁所産生的拉應力
附錶2 煤岩裂隙方嚮與主地應力方嚮夾角不同時井中壓力在井壁上産生的拉應力
附錶3 煤岩各嚮異性、無裂隙時最大力學參數與最大地應力在不同夾角時井中壓力在井壁上産生的拉應力

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