摘要：为探索锥直型喷嘴磨料射流高效破岩造穴的可行性，开展了磨料射流喷射造穴试验。采用基于数字图像相关技术（DIC）的可视化试验方法，研究了水平井洞穴完井应变场分布特征，并结合有限元-离散元法（FDEM）表征了造穴诱导裂缝形态特征和洞穴完井应力的演化过程，探究了洞穴直径和地应力对煤层气水平井洞穴应力演化和裂缝延伸的影响。结果表明，淹没射流条件下，锥直型喷嘴磨料射流可在25 MPa下，30 s内穿透长度为62 cm的煤体，产生体积破碎效果；随着垂向应力和洞穴直径的增加，应变局部化带明显增多，且沿垂向分布的应变局部化带逐渐显现，天然裂缝是影响煤岩板损伤程度的主要因素；应力集中首先发生在洞穴周围，然后裂缝沿层理/割理弱面与洞穴交汇处萌生，垂向应力大于水平应力时更易形成裂缝网络，进而诱导应力释放。研究结果可为煤层气水平井洞穴完井应力释放机理提供理论基础。

关键字：煤层气;水平井洞穴完井;磨料射流;应力-应变演化;裂缝扩展

ISSN号：1005-0329

卷、期、页：卷53期5：1-8+39

发表日期：2025-05-30

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,机械工程领域高质量科技期刊分级目录（T3）,CSCD（中国科技引文期刊）（扩展）

发表期刊名称：流体机械

通讯作者：秦小舟,陈健翔,李嘉文

第一作者：杨睿月,黄中伟

论文类型：期刊论文

论文概要：秦小舟,杨睿月,黄中伟,陈健翔,李嘉文，煤层气水平井磨料射流造穴应力-应变演化研究，流体机械，2025，卷53期5：1-8+39

论文题目：煤层气水平井磨料射流造穴应力-应变演化研究