王大为

(1.中煤科工生态环境科技有限公司，北京 100013；2.中煤科工集团北京土地整治与生态修复科技研究院有限公司，北京 100013)

我国西南某些矿区，天然气与煤炭资源在矿区平面上高度叠合，随着资源的大规模开发，天然气与煤炭开采冲突日益突出[1-2]。大批天然气井先后在煤矿井田范围内建设、生产，井深可达数千米，钻穿整个含煤地层，与此同时带来了煤矿生产安全、气井保护等诸多技术难题[1-4]。大量的生产实践表明：受煤矿采动影响，气井及其井场所在地表及岩层发生移动变形，气井井筒则容易出现剪切、扭曲、拉伸及压缩等多种形式的变形或失稳[3-6]。气井井筒及其井场附属设施发生损坏不仅会影响天然气资源的生产运行，同时也给煤矿的安全生产带来重大隐患并严重影响当地居民的生活。

西南地区地形高低起伏，地质条件复杂，断层发育，“三下”开采难度大[7-9]。为实现既保证煤矿的生产安全，最大限度解放地下煤炭资源，又保证气井及其附属设施的安全运行，降低损害风险的目的，煤矿开采要合理留设气井及其井场的保护煤柱[10]。

1 工程概况

1.1 地质采矿条件

研究区位于西南煤矿某采区，矿区地层主要为三叠系和侏罗系地层，最老地层为中三叠统雷口坡组(T2l)，最新地层为中下侏罗统第四段(J1-2z4)即凉高山段。本区含煤地层为上三叠统须家河组(T3xj)，研究区规划开采K14、K21煤层，K14煤层：平均厚度0.57 m，采高1.2 m，煤层倾角34°，规划区采高450～610 m；K21煤层：平均煤厚0.55 m，采高1.2 m，煤层倾角34°，规划区采高410～620 m。……