超临界二氧化碳（SC-CO2）压裂作为一种环境友好型无水压裂开采技术，在煤炭资源安全开采过程中越来越受到重视。压裂裂缝的扩展模式，包括裂缝扩展的类型、数量、长度和方向，是煤层压裂设计的关键依据。工程现场中直接观测压裂煤体的裂缝扩展模式存在较大问题，因此采用室内试验研究煤体的压裂过程。基于三轴SC-CO2压裂试验系统，研究了热-流-固耦合条件下超临界压裂煤体（SC-CO2-FCB）的裂缝扩展规律。SC-CO2-FCB样品试验在不同的地应力、压裂液注入速率和压裂液温度下进行。分析了注入压力演化规律；确定了样品表面裂缝的类型、数量、长度和扩展方向，得到了温度场-渗流场-应力场耦合作用下SC-CO2-FCB中的裂缝分布。从压裂介质、压裂物质及其相互作用3个方面揭示了SC-CO2-FCB复杂裂缝的形成机理，为SC-CO2压裂在煤矿的应用和推广提供了理论指导。

图1不同注入速率下煤体裂缝类型及长度的统计结果

图2 不同压裂液温度下煤体试样裂缝类型及长度统计结果

图3 SC-CO2-FCB中复杂裂缝的形成机理

超临界二氧化碳（SC-CO2）压裂作为一种环境友好型无水压裂开采技术，在煤炭资源安全开采过程中越来越受到重视。压裂裂缝的扩展模式，包括裂缝扩展的类型、数量、长度和方向，是煤层压裂设计的关键依据。工程现场中直接观测压裂煤体的裂缝扩展模式存在较大问题，因此采用室内试验研究煤体的压裂过程。基于三轴SC-CO2压裂试验系统，研究了热-流-固耦合条件下超临界压裂煤体（SC-CO2-FCB）的裂缝扩展规律。SC-CO2-FCB样品试验在不同的地应力、压裂液注入速率和压裂液温度下进行。分析了注入压力演化规律；确定了样品表面裂缝的类型、数量、长度和扩展方向，得到了温度场-渗流场-应力场耦合作用下SC-CO2-FCB中的裂缝分布。从压裂介质、压裂物质及其相互作用3个方面揭示了SC-CO2-FCB复杂裂缝的形成机理，为SC-CO2压裂在煤矿的应用和推广提供了理论指导。

图1不同注入速率下煤体裂缝类型及长度的统计结果

图2 不同压裂液温度下煤体试样裂缝类型及长度统计结果

图3 SC-CO2-FCB中复杂裂缝的形成机理