文章摘要:煤岩储层中孔隙压力、地应力和煤岩自身结构之间的耦合效应对煤体内裂纹的萌生、扩展以及破裂特性起着显著作用。本文以原煤为研究对象，进行了真三轴应力条件下高压流体致裂煤岩实验，以探究不同水平应力差（或中间主应力）和不同黏度流体耦合作用下煤体内裂隙的扩展规律和破裂模式。流体压力峰值随着中间主应力地增加而减小，且增压注水产生的流体压力峰值相比液态CO₂和N₂的大。随着中间主应力地减小，煤体破碎程度加剧。低中间主应力水平下，煤体内主要形成沿层理面以及层理面附近扩展的拉伸裂隙。高中间主应力水平下，煤体内主裂隙呈斜穿层理结构的剪切破坏特性，形成了较大的煤块。孔隙压力增加过程中，裂隙扩展过程包括：1)煤颗粒翻转，2)高压流体作用下产生的拉伸裂隙所引起的层理面平移，3)偏应力作用下产生的剪切裂纹穿越层理面而形成宏观剪切滑移面，4)剪切裂纹在拉伸裂纹处中止扩展。因有效应力各向异性特性，煤体内孔隙压力增大使得最大偏应力也在相应增大，最终导致煤体失稳破裂。基于此，提出修正裂纹滑动模型，获得了流体注入过程中裂纹密度参数演化规律。裂纹密度参数随着流体压力地增加而增大，随着水平应力差地增加而减小，这与原煤的应变变化相一致。由于水的黏度较大，裂纹密度参数在增压注水时相比注液态CO₂和N₂情况下较小，表明低黏度流体可以激活更多的孔隙裂隙。

文章关键词:高压流体,裂纹扩展,中间主应力,

项目基金:国家自然科学基金项目（51874053，52074259，52104207）,中央高校基本科研业务费专项资金资助（2021-11049）, 上一篇： 电力工业论文_海上风电场交流并网谐波谐振放
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