焦作古汉山矿煤层渗透性优势方位研究

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煤层的渗透性是影响煤矿瓦斯抽采效果的重要因素,而煤层渗透性又具有各向异性的特征,其中对煤层渗透性和优势方位的影响因素有很多种。本文从煤层裂隙和地应力方面,分析煤层渗透性和优势方位分布规律,找出高的煤层渗透性分布区和渗透性优势方向,并结合现场煤层渗透性优势方位测试进行验证。这对抽采钻孔优化设计,提高煤矿瓦斯抽采效率具有重要意义。通过对古汉山矿井巷观测、分析与拍照,统计分析了古汉山矿煤层裂隙条数密,裂隙发育好,连通性较好,有少量填充物。裂隙发育方向主要是NE。古汉山矿工作面裂隙走向的优势方位主要是NE55°和NE35°,即该方位是煤层渗透性优势方。由于煤层裂隙发育方位不同,导致并影响着煤层渗透性和优势方位的不同,主要体现在平行煤层裂隙走向方向渗透性大于其它方向的渗透性。运用应力解除空芯包体全应力计法测定古汉山地应力,通过计算构造平面变形系数与构造复杂程度系数。得到古汉山矿地应力东部大于西部,同时高应力区域东部小于西部。地应力对煤层渗透性的影响主要是由于不同区域的构造应力场不同,煤体变形破碎导致裂隙压缩或者闭合,造成了煤层渗透性存在优势方位,以及不同应力区的大小不一。现场渗透性测试验证了古汉山矿东区煤层裂隙发育较西区好。东西区煤层裂隙主要发育方位是NE55°和NE35°,即是煤层渗透性优势方位。东区煤层地应力小于西区,导致了东区裂隙发育情况比西区煤层裂隙发育情况好,也验证了古汉山矿东区渗透性小于西区。即古汉矿煤层渗透性东部整体高于西部,东部属于易抽采区域,西部次之。
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