含断层覆岩裂缝演化模型

优化瓦斯抽采布井

通过统计裂缝频率、角度、开度和分形维数，识别利于瓦斯运移的裂缝网络区域，用于指导抽采钻孔布置。

Gao, Lu · Hongbao, Zhao · Ji, Dongliang · Bo, Zhang

Physics of Fluids 2025

参数信息

裂缝开度

2 mm

穿透度

0-0.6

裂缝角度范围

35-60 or 115-140 °

技术优势

定量化最优布孔

将最优抽采钻孔布置区域明确为开度>2 mm、穿透度0–0.6、角度35°–60°或115°–140°，避免依赖经验判断。

量化裂缝网络演化

通过统计裂缝频数、角度、开度、长度和分形维数，系统表征断层影响区裂缝网络的重构与扩展。

结合现场观测验证

采用钻孔窥视技术进行现场观测，将数值模拟结果与实测结合，确保评估方法的可靠性。

应用场景

• 瓦斯抽采井位设计：按开度>2 mm、穿透度0–0.6、角度35°–60°或115°–140°定量布孔，提高抽采效率。
• 采动覆岩稳定性评估：通过裂缝网络量化评估断层影响区覆岩稳定性，指导安全开采。
• 煤层气开发：识别利于瓦斯运移的裂缝区域，为煤层气高效抽采提供依据。
• 现场裂缝观测：采用钻孔窥视技术监测裂缝开度和角度，验证数值模型并确定最优布孔区。