鄂尔多斯盆地柳林区煤层地应力特征及对裂隙影响

"李勇，汤达祯，许浩等人在《鄂尔多斯盆地柳林地区煤储层地应力场特征及其对裂隙的控制作用》的研究中，探讨了柳林地区煤储层的地应力场分布及对煤层裂隙的影响。他们利用水力致裂法收集地应力数据，通过统计分析揭示了地应力与煤层埋深的关联，并分析了地应力方向与煤层结构的关系。" 文章指出，柳林地区的最大水平主应力σmax在7.33至30.83 MPa之间，平均值为19.41 MPa，而最小水平主应力σmin则在6.50至24.00 MPa之间，平均值为13.12 MPa。这两个主应力随着煤层埋深增加呈线性增长。在400至700米的埋深范围内，垂直应力σv接近于σmax和σmin，地层表现出类似静水压力场的特性。进一步深入到700至850米，σmax超过了σv和σmin，此时地层受到的是大地动力场的影响，水平方向的主应力占据主导地位。而在850至1100米的深度，虽然σv大于σmax，但仍然小于σmin，显示地层处于大地静力场状态，尚未进入明显的压缩带。 通过水力压裂技术进行的地应力检测揭示，当前主要地应力方向与煤层裂隙的方向大致一致，主要朝向NNE方向。这表明地应力的方向在煤层割理形成后并未发生显著变化，说明地应力场对煤层裂隙的形成和发展具有显著的控制作用。 这项研究对于理解鄂尔多斯盆地柳林地区煤储层的稳定性、煤层气的开采以及预防矿井灾害具有重要的理论指导意义。了解地应力场的特征有助于优化开采策略，减少由于地应力引发的地质灾害，提高煤炭资源的安全和高效利用。同时，对于预测和防止煤层气逸散也有着积极的作用。通过更深入的实地观测和理论研究，可以进一步完善对这一区域地应力场动态变化的理解，为未来的煤炭工业发展提供科学依据。