[发明专利]多煤层联合压裂、卸压、抽采一体化试验方法

权利要求书

1.一种多煤层联合压裂、卸压、抽采一体化试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、试样制备；

(1)、两件原煤试样制备；

选取两块原煤块分别进行切割打磨，使其断面平整度在±0.02mm以内，在原煤试样其中一个面上打中心盲孔，在105±15°温度下烘干24±4小时后，冷却至常温备用；

(2)、砂岩试样制备；

选取砂岩块进行切割打磨，使其断面平整度在±0.02mm以内，在105±15°温度下烘干24±4小时后，冷却至常温备用；

(3)、复合煤岩试样制备；

将砂岩试样放在中间，并在其上下表面均匀涂抹高强度环氧树脂胶粘剂，另外分别在两个原煤试样打中心盲孔的相对面均匀涂抹高强度环氧树脂胶粘剂，然后分别将原煤试样涂有高强度环氧树脂胶粘剂与砂岩试样上下面进行压实贴合，其中位于顶部的中心盲孔作为抽采孔(15)，位于底部的中心盲孔作为压裂孔(16)；

步骤二、试样在真三轴试验测试装置上安装；

所述真三轴试验测试装置包括主机(A)、主机支撑组件(B)、滑轨(C)、滑轨支撑组件(D)和伺服油缸(E)，六套所述伺服油缸(E)布置在主机(A)外的上下、左右、前后方向，所述滑轨(C)在主机(A)下方前后延伸设置，且穿过主机(A)后通过滑轨支撑组件(D)支撑在地面上，所述主机(A)包括铸造成型的整体环形框架(1)，所述整体环形框架(1)的前后两侧开孔，并在每个开孔位置外侧配备有盖板(2)，所述整体环形框架(1)和盖板(2)围成主机壳，主机内腔用于放置复合煤岩试样(3)，复合煤岩试样(3)的上、下、左、右、前、后侧外分别配备有试样垫块(4)，位于下侧的所述试样垫块(4)下方设置有能在滑轨(C)上前后移动的试样移动支架(5)；前后侧的伺服油缸(E)下方均设置有能在滑轨(C)上前后移动的油缸移动支架(6)，所述盖板(2)能随着对应侧的伺服油缸(E)一起移动，上下左右侧的伺服油缸(E)固设在整体环形框架(1)的对应侧外，伺服油缸(E)的活塞杆(7)前端居中位置处设置有载荷传感器(8)，所述载荷传感器(8)的前端穿过主机壳后安装有压头(9)；

将复合煤岩试样放入六块试样垫块(4)围成的腔体内并通过快锁(14)组合安装后再结合试样垫块(4)接缝处的棱边密封胶密封成一个试样密封垫，从而将复合煤岩试样(3)密封其中；所述棱边密封胶采用在需要密封的棱边刷涂液态硅橡胶，待硅橡胶固化后便能实现试样垫块(4)之间的密封；

所述上压头(9)的下方固设有正对抽采孔(15)的抽采管，下压头(9)的上方固设有正对压裂孔(16)的压裂管，在抽采管、压裂管外壁分别均匀涂抹硅橡胶，首先将试样密封垫安装在下压头(9)上并使压裂管插入压裂孔(16)内粘合密封，再控制上压头(9)下移，使上压头(9)与试样密封垫上表面贴合的同时抽采管插入抽采孔(15)内粘合密封，最后分别控制前、后、左、右四个压头(9)移动，使对应的压头(9)分别贴合到试样密封垫的对应表面；

步骤三、施加三轴应力；

通过前、后、左、右、上、下六个压头(9)对复合煤岩试样施加应力至预定值；

步骤四、加瓦斯压力；

通过抽采孔(15)、压裂孔(16)同时向复合煤岩试样注瓦斯，使瓦斯压力达到预定值并保持稳定24±4小时；

步骤五、瓦斯首次抽采；

关闭压裂孔(16)，打开抽采孔(15)，记录瓦斯流量变化与各压头压力与位移变化，直至瓦斯抽采结束；

步骤六、下煤层压裂；

重复步骤四，再打开压裂孔(16)进行高压注水，使高压水进入对下部原煤试样进行水力压裂，待水压降低50％后，关闭压裂孔(16)停止压裂，记录该过程中前、后、左、右、上、下六个压头的压力与位移变化；

步骤七、瓦斯二次抽采；

打开抽采孔(15)进行瓦斯抽采，记录其瓦斯流量变化以及各向压头压力与位移变化；

步骤八、同组其它试验；

更换复合煤岩试样，改变原煤试验和砂岩试样的厚度，或者改变岩样、三轴压力、瓦斯压力，重复步骤一至步骤七；

步骤九、整理试验数据。

2.按照权利要求1所述的多煤层联合压裂、卸压、抽采一体化试验方法，其特征在于：所述复合煤岩试样为正方体，复合煤岩试样尺寸为200×200×200mm，原煤试样尺寸为200×200×70mm，砂岩试样尺寸为200×200×60mm。