• 书名：煤岩体CO₂ - H₂O耦合致裂理论与应用

• ISBN：978-7-5240-0474-5

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：128

• 作者：郑锐 刘华 徐东

• 出版时间：2026-01-09

内容简介

本书以开发煤岩CO2耦合致裂的技术方法为研究方向，以水压致裂理论与多相介质耦合渗流理论为指导，系统研究了CO2-H2O耦合作用及其特性、CO2-H2O-煤岩耦合作用机制、CO2耦合致裂机理、裂隙演化规律，提出了适合不同压裂目标的煤岩CO2耦合致裂的设计原则与系统工艺，并列举了瓦斯增透、提质增效、夹矸破碎、顶板破断等工业试验与推广的典型工程案例。

本书可供矿山开采与灾害防治等领域的科研工作者、工程技术人员、设计人员、相关管理人员阅读，也可供高等院校采矿工程、安全工程、地下工程等相关专业的师生参考。

编辑推荐

本书符合国家的“双碳”政策， 拓宽了煤岩压裂技术的适应范围，极大地提升了深部矿井的安全高效开采水平，为煤炭行业清洁安全高效开采提供了一种新的方法，对推动煤炭产业向安全、环保、高效转型，具有显著产业应用与推广价值，同时，为煤炭开采、瓦斯治理、灾害防治等领域科研人员、工程技术人员提供专业理论与实践案例。

目录

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与研究方法

2 CO₂ - H₂O耦合作用及其特性

2.1 CO₂ - H₂O耦合压裂液的组成

2.1.1 CO₂ 基本特性

2.1.2 CO₂ 在水中的溶解度

2.1.3 CO₂ - H₂O体系中碳酸溶液pH

2.2 CO₂ - H₂O耦合压裂液制备及基本特性

2.2.1 压裂液制备

2.2.2 压裂液粘度

2.2.3 压裂液表面张力

2.3 CO₂ - H₂O耦合压裂液对煤岩体的润湿性

2.3.1压裂液与煤岩体的接触角

2.3.2 煤岩体的润湿规律

3 CO₂ - H₂O-煤岩耦合作用机制

3.1 CO₂ - H₂O-煤岩耦合作用试验

3.1.1 试验设计

3.1.2 试验方法

3.2 CO₂ - H₂O-煤岩耦合作用对煤岩力学性质的影响规律

3.2.1抗压强度

3.2.2抗拉强度

3.3 CO₂ - H₂O-煤岩耦合作用下煤岩孔隙结构演化特征

3.3.1 矿物组分

3.3.2 扫描电镜

3.3.3 低温氮吸附

3.3.4 分形特征

3.4 CO₂ - H₂O-煤岩耦合作用煤岩CT 扫描及三维重构

3.4.1 试验系统及试验方法

3.4.2 煤岩裂隙结构识别

3.4.3煤岩裂隙三维重构

3.5 CO₂ - H₂O耦合致裂煤岩的作用机制

3.5.1物理力学特性

3.5.2化学损伤机制

3.5.3力学损伤机制

3.5.4作用机制

4 CO₂ - H₂O 耦合致裂机理

4.1 CO₂ - H₂O耦合致裂起裂机理

4.1.1 起裂模型

4.1.2 起裂准则

4.2 CO₂耦合致裂裂缝扩展机理

4.2.1 Ⅰ型裂缝扩展

4.2.2 复合型裂缝扩展

4.3 煤岩CO₂ - H₂O耦合致裂试验

4.3.1 试验系统

4.3.2 试验方案

4.3.3 结果分析

5 CO₂ - H₂O耦合致裂多场耦合模型及演化规律

5.1 CO₂ - H₂O耦合致裂多场耦合模型

5.1.1 THMC 耦合机制

5.1.2 THMC 耦合模型基本假设

5.1.3 THMC 耦合模型控制方程

5.1.4 物理模型

5.2 CO₂ - H₂O耦合致裂裂隙演化规律

5.2.1 模拟方案与参数设置

5.2.2 模拟结果分析

6 煤岩CO₂ - H₂O耦合致裂的技术与工艺

6.1技术方法

6.1.1 技术原理

6.1.2 技术体系

6.2 工艺参数

6.2.1 设计原则

6.2.2 系统工艺

7 工程应用与案例分析

7.1 综放工作面煤层CO₂ - H₂O耦合致裂的工程应用

7.1.1 工作面概况

7.1.2 方案设计

7.1.3 实施效果

7.2 大采高综采工作面煤层CO₂ - H₂O耦合致裂的工程应用

7.2.1 工作面概况

7.2.2 方案设计

7.2.3 实施效果

7.3 综采工作面砂岩夹矸层CO₂ - H₂O耦合致裂的工程应用

7.3.1 工作面概况

7.3.2 方案设计

7.3.3 实施效果

7.4 智能掘进工作面砂岩夹矸层CO₂ - H₂O耦合致裂的工程应用

7.4.1 工作面概况

7.4.2 方案设计

7.4.3 实施效果

参考文献