孟召平,郝海金,张典坤,张贝贝,欧龙军

(1.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌 443002;2.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;3.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西晋城 048204)

晋城成庄井田煤层气直井开发后煤层底板突水危险性评价

孟召平1,2,郝海金3,张典坤3,张贝贝2,欧龙军2

(1.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌 443002;2.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;3.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西晋城 048204)

以晋城矿区成庄井田为依托,分析煤层气开发后煤层底板岩石破裂压力、地应力、煤层底板含水层水压和隔水层有效厚度等条件,建立了煤层气开发后煤层底板突水危险性评价理论与方法,揭示煤层气直井开发对煤炭开采底板突水影响机制。研究结果表明:煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压使煤层底板隔水层形成贯通的破裂,如果隔水层中的最小水平主应力大于承压水的水压,从应力方面,就不会发生突水,如果相反,就会发生突水;煤层气井煤层底板完井深度和采动矿压与承压水的水压未能使底板隔水层形成贯通的破裂,开采煤层承受的水压与煤层到主要含水层间有效隔水层厚度之比,决定了煤层底板突水危险性。根据煤层底板隔水层岩石破裂压力、水压和水压与隔水层厚度比值等关键参数,将煤层底板突水危险性划分为安全(Ⅰ)、中等安全(II)、安全性差或有危险(III)和安全性极差或极有危险(Ⅳ)4类。……