黄陇侏罗纪煤田地应力特征及其地质意义

• 作者: 刘军 申小龙 蔺亚兵 陈龙 马东民
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 黄陇侏罗纪煤田 地应力 煤层气 煤储层压力 冲击地压 地质保障
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 819-827
• 页数: 9页
• 分类号: TD324
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.04.21

摘要

采用水压致裂测量地应力方法取得了黄陇侏罗纪煤田37个煤层地应力数据,通过数据统计和相关模型分析,研究了黄陇侏罗纪煤田现代应力场特征,地应力与煤储层压力耦合关系及其对煤层气开发和煤矿安全生产的意义.研究结果表明:1)研究区最大、最小主应力和剪切应力随着埋深增大而增大,最大主应力转换深度大约为800 m.侧压系数具有浅部分散,深部聚拢的特征.从600 m开始应力场类型从拉伸状态的正断层应力组合机制向挤压状态的走滑断层应力组合机制转化,至1200 m基本趋于静压力场.2)研究区有效应力偏低,煤储层以欠压储层为主,不利于煤层气富集,含气饱和度为6.52％～30.6％,临储比较低,不利于煤层气排采.随着最小水平主应力增大煤储层渗透率呈负指数减小,同时应力的垂向转换影响了压裂过程中裂缝的发育形态.3)依据煤矿冲击地压实例,600 m以深地应力作用下的挤压应力场是研究区煤矿冲击地压灾害的根本控因,但对煤与瓦斯突出影响不明显.煤田地质勘探过程中应补充对煤岩层冲击性和地应力评价内容,从而避免在矿井建设过程中遇到冲击地压灾害而修改设计造成损失.