煤礦井下水力強化（Hydraulicstimulating）以實驗室實驗、數值模擬和現場觀測試驗為手段，以多學科理論為指導，完善了瓦斯抽采地質基礎理論，為水力強化增透技術提供理論支撐；充分揭示水力強化
基本介紹
- 書名：煤礦井下水力強化理論與技術
- 出版社：科學出版社
- 頁數：273頁
- 開本：5
- 作者：蘇現波 馬耕
- 出版日期：2014年5月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030403304
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《煤礦井下水力強化理論與技術》可供從事煤層氣勘探開發、煤礦井下瓦斯抽采的工程技術人員和科研人員，以及高等院校師生參考使用。
圖書目錄
序
前言
第一章緒論
第一節瓦斯抽采的必要性和迫切性
一、煤礦安全生產的迫切需求
二、對國家相關政策的積極回響
三、瓦斯抽采技術急需改進
第二節水力壓裂現狀
一、油氣領域水力壓裂技術現狀
二、煤層氣領域水力壓裂技術現狀
第三節煤礦井下水力強化的研究內容
一、煤礦井下水力強化技術的由來
二、煤礦井下水力強化的研究內容
三、煤礦井下水力強化發展趨勢
第二章煤岩體結構及力學性質
第一節煤岩體結構的定量表征
一、煤岩體結構分類
二、岩體結構的定量表征
三、煤體結構的定量表征
第二節煤岩體力學性質
一、完整煤岩體力學參數獲取
二、非完整煤岩體力學參數獲取
第三章儲層增透物理模擬
第一節儲層的滲透性
一、滲透率的基本概念
二、滲透率參數的獲取
第二節煤體結構全程演變過程中滲透特性的變化
一、應力應變—煤體結構—滲透率實驗
二、煤體結構與滲透率的關係
三、有效應力與滲透率的關係
四、基質收縮與滲透率的關係
第三節煤儲層增透物理模擬
一、硬煤的造縫增透
二、軟煤的卸壓增透
第四章瓦斯運移產出機理
第一節瓦斯賦存狀態
一、吸附態
二、溶解態
三、游離態
第二節瓦斯流態判別方法
一、雷諾數對流態的描述
二、啟動壓力梯度法
三、地質強度因子（GSI）法
第三節基於GSI的瓦斯運移產出機理
一、GSI≥45煤儲層瓦斯運移產出機理
二、GSI≤45煤儲層瓦斯運移產出機理
三、圍岩抽采層瓦斯運移產出機理
第四節瓦斯運移產出數值模擬
一、GSI≥45煤儲層瓦斯運移產出數值模擬
二、GSI≤45煤儲層瓦斯運移產出數值模擬
三、圍岩抽采層中氣、水兩相達西滲流數值模擬
四、瓦斯運移產出數值模擬軟體的開發
第五章水力強化數理模型
第一節地應力
一、地應力概念
二、地應力測量
第二節基於GSI的水力壓裂數理模型
一、水力壓裂數理模型概述
二、裂縫幾何模型
三、壓裂液濾失
四、破裂與延伸壓力
第三節卸壓增透理論模型
一、相關方程
二、鑽孔周圍的應力場分布
三、鑽孔周圍的場位移分布
四、鑽孔塑性區及破碎區半徑
五、滲透率分布
第四節水力強化數值模擬
一、水力壓裂數值模擬
二、卸壓增透數值模擬
第六章水力強化類型與增透機理
第一節常規水力壓裂
一、煤層常規水力壓裂增透機理
二、圍岩抽采層常規水力壓裂增透機理
第二節吞吐壓裂
一、縫網改造的增透機理
二、硬煤儲層吞吐壓裂增透機理
三、圍岩抽采層吞吐壓裂增透機理
第三節水力噴射壓裂
一、水力噴射壓裂基本原理
二、硬煤儲層水力噴射壓裂
三、圍岩抽采層水力噴射壓裂
第四節水力壓沖
一、注入式水力壓沖增透原理
二、吞吐式水力壓沖增透機理
第五節水力沖孔
第六節水力強化的多重效應
一、煤儲層強化增透
二、抑制瓦斯湧出
三、改變煤體強度
四、擾動應力場和壓力場
五、降塵作用
第七章水力強化工藝
第一節水力強化工藝優選
一、本煤層水力強化工藝
二、圍岩抽采層水力強化工藝
三、圍岩抽采層主孔——煤層分支鑽孔
四、圍岩抽采層鑽孔一孔多用
第二節水力強化封孔工藝
一、封孔深度
二、封孔方法
第三節水力強化設計與實施
一、水力強化設計
二、安全防護與施工
三、總結分析報告
四、水力強化一覽表
五、水力強化效果圖
第四節水力壓裂過程中的壓力分析
一、裂縫延伸模型
二、地層力學參數的求取
三、儲層參數求取
第五節水力強化效果評價
一、水力強化增透抽采效果評價
二、水力強化經濟效益評價
三、水力強化多重效應評價
第八章水力強化裝備
第一節專用水力壓裂泵組
一、型號與基本參數
二、結構及原理
三、用途及使用
第二節抽采鑽孔水力作業機
一、型號與基本參數
二、結構及原理
三、用途及使用
第三節附屬設備
一、封隔器
二、水力噴射器及噴嘴
三、封孔材料
第九章壓裂液與支撐劑
第一節壓裂液
一、活性水壓裂液
二、線性膠和交聯凍膠壓裂液
三、清潔壓裂液
四、自生氮壓裂液體系
五、泡沫壓裂液
六、複合型壓裂液
第二節支撐劑
一、石英砂
二、低密度陶粒
三、樹脂包層砂
四、樹脂包衣堅果殼類
五、支撐劑類型對裂縫導流能力的影響
第三節煤礦井下壓裂液與支撐劑最佳化
參考文獻
附錄1煤礦井下水力強化設計規範
附錄2煤礦井下水力強化作業規程
附錄3煤礦井下水力強化效果評價方法
附錄4煤礦井下鑽孔水力強化安全技術要求
前言
第一章緒論
第一節瓦斯抽采的必要性和迫切性
一、煤礦安全生產的迫切需求
二、對國家相關政策的積極回響
三、瓦斯抽采技術急需改進
第二節水力壓裂現狀
一、油氣領域水力壓裂技術現狀
二、煤層氣領域水力壓裂技術現狀
第三節煤礦井下水力強化的研究內容
一、煤礦井下水力強化技術的由來
二、煤礦井下水力強化的研究內容
三、煤礦井下水力強化發展趨勢
第二章煤岩體結構及力學性質
第一節煤岩體結構的定量表征
一、煤岩體結構分類
二、岩體結構的定量表征
三、煤體結構的定量表征
第二節煤岩體力學性質
一、完整煤岩體力學參數獲取
二、非完整煤岩體力學參數獲取
第三章儲層增透物理模擬
第一節儲層的滲透性
一、滲透率的基本概念
二、滲透率參數的獲取
第二節煤體結構全程演變過程中滲透特性的變化
一、應力應變—煤體結構—滲透率實驗
二、煤體結構與滲透率的關係
三、有效應力與滲透率的關係
四、基質收縮與滲透率的關係
第三節煤儲層增透物理模擬
一、硬煤的造縫增透
二、軟煤的卸壓增透
第四章瓦斯運移產出機理
第一節瓦斯賦存狀態
一、吸附態
二、溶解態
三、游離態
第二節瓦斯流態判別方法
一、雷諾數對流態的描述
二、啟動壓力梯度法
三、地質強度因子（GSI）法
第三節基於GSI的瓦斯運移產出機理
一、GSI≥45煤儲層瓦斯運移產出機理
二、GSI≤45煤儲層瓦斯運移產出機理
三、圍岩抽采層瓦斯運移產出機理
第四節瓦斯運移產出數值模擬
一、GSI≥45煤儲層瓦斯運移產出數值模擬
二、GSI≤45煤儲層瓦斯運移產出數值模擬
三、圍岩抽采層中氣、水兩相達西滲流數值模擬
四、瓦斯運移產出數值模擬軟體的開發
第五章水力強化數理模型
第一節地應力
一、地應力概念
二、地應力測量
第二節基於GSI的水力壓裂數理模型
一、水力壓裂數理模型概述
二、裂縫幾何模型
三、壓裂液濾失
四、破裂與延伸壓力
第三節卸壓增透理論模型
一、相關方程
二、鑽孔周圍的應力場分布
三、鑽孔周圍的場位移分布
四、鑽孔塑性區及破碎區半徑
五、滲透率分布
第四節水力強化數值模擬
一、水力壓裂數值模擬
二、卸壓增透數值模擬
第六章水力強化類型與增透機理
第一節常規水力壓裂
一、煤層常規水力壓裂增透機理
二、圍岩抽采層常規水力壓裂增透機理
第二節吞吐壓裂
一、縫網改造的增透機理
二、硬煤儲層吞吐壓裂增透機理
三、圍岩抽采層吞吐壓裂增透機理
第三節水力噴射壓裂
一、水力噴射壓裂基本原理
二、硬煤儲層水力噴射壓裂
三、圍岩抽采層水力噴射壓裂
第四節水力壓沖
一、注入式水力壓沖增透原理
二、吞吐式水力壓沖增透機理
第五節水力沖孔
第六節水力強化的多重效應
一、煤儲層強化增透
二、抑制瓦斯湧出
三、改變煤體強度
四、擾動應力場和壓力場
五、降塵作用
第七章水力強化工藝
第一節水力強化工藝優選
一、本煤層水力強化工藝
二、圍岩抽采層水力強化工藝
三、圍岩抽采層主孔——煤層分支鑽孔
四、圍岩抽采層鑽孔一孔多用
第二節水力強化封孔工藝
一、封孔深度
二、封孔方法
第三節水力強化設計與實施
一、水力強化設計
二、安全防護與施工
三、總結分析報告
四、水力強化一覽表
五、水力強化效果圖
第四節水力壓裂過程中的壓力分析
一、裂縫延伸模型
二、地層力學參數的求取
三、儲層參數求取
第五節水力強化效果評價
一、水力強化增透抽采效果評價
二、水力強化經濟效益評價
三、水力強化多重效應評價
第八章水力強化裝備
第一節專用水力壓裂泵組
一、型號與基本參數
二、結構及原理
三、用途及使用
第二節抽采鑽孔水力作業機
一、型號與基本參數
二、結構及原理
三、用途及使用
第三節附屬設備
一、封隔器
二、水力噴射器及噴嘴
三、封孔材料
第九章壓裂液與支撐劑
第一節壓裂液
一、活性水壓裂液
二、線性膠和交聯凍膠壓裂液
三、清潔壓裂液
四、自生氮壓裂液體系
五、泡沫壓裂液
六、複合型壓裂液
第二節支撐劑
一、石英砂
二、低密度陶粒
三、樹脂包層砂
四、樹脂包衣堅果殼類
五、支撐劑類型對裂縫導流能力的影響
第三節煤礦井下壓裂液與支撐劑最佳化
參考文獻
附錄1煤礦井下水力強化設計規範
附錄2煤礦井下水力強化作業規程
附錄3煤礦井下水力強化效果評價方法
附錄4煤礦井下鑽孔水力強化安全技術要求
