（遼寧省東煤測(cè)試分析研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

一、引言

煤系地層其地應(yīng)力場(chǎng)主要是從原本的地應(yīng)力場(chǎng)和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)不斷的相互疊加而出現(xiàn)的，其自身被非常了垂直應(yīng)力以及水平應(yīng)力。垂直的應(yīng)力其自身受到了煤層埋藏深度的影響，水平應(yīng)力場(chǎng)則受到了地質(zhì)構(gòu)造對(duì)其產(chǎn)生的影響。

某礦區(qū)含煤層數(shù)最多有13層，其編號(hào)從上到下分別屬于山西組的1號(hào)上和l號(hào)以及2號(hào)還有3號(hào)與4號(hào)，以及太原組的5號(hào)和6號(hào)等等。其中3號(hào)和11號(hào)以及12號(hào)煤層其自身的分布相對(duì)較為普遍，因此其自身也屬于全礦區(qū)較為核心的一個(gè)開采煤層，5號(hào)煤層其處于燎原井田以及象山井田。

二、煤儲(chǔ)層壓力與埋深的分布

3號(hào)煤層其自身的埋深范圍是在0至1272.8m。在探井的區(qū)域中，將WLC06作為界限，其整體呈現(xiàn)出的是一種南淺和北深的分布形式。在WLC05以及WLC08的探井里，3號(hào)煤層因?yàn)槠渥陨泶嬖谙嘧兊娜笔?。WLC06位置的3號(hào)煤層所進(jìn)行的埋深相對(duì)較深，大概達(dá)到了1272.8m。探井區(qū)域中能夠看到煤的位置，3號(hào)煤層進(jìn)行埋深的范圍都超出了500m。

5號(hào)煤層其本身進(jìn)行埋深的范圍是374.4至1300.15m。其范圍是北朝南的，5號(hào)煤層埋深展現(xiàn)出的是反“U”形，首先的是屬于韓試12井至WL1井；其次則屬于為WL1井至韓試5井；第三個(gè)屬于韓試5井至韓試17井?？偟膩碚f，埋深范圍都超出了600米達(dá)到了600米至1000米。

11號(hào)煤層其當(dāng)前的埋深范圍達(dá)到了418.85至1333.5m。其自身除了WLC02（1214.95m）以及WLC06（1333.5m）之外，11號(hào)煤層其當(dāng)前的埋深整體展現(xiàn)出的是一個(gè)中間大并且兩頭相對(duì)較小的發(fā)展趨勢(shì)，可是其當(dāng)前的埋深范圍達(dá)到了600米至1000米。

礦區(qū)構(gòu)造整體的分布特點(diǎn)為南強(qiáng)北弱，除此之外還呈現(xiàn)出的是東強(qiáng)西弱的情況。邊淺部相對(duì)較為復(fù)雜，中深部則較為簡(jiǎn)單，南北呈現(xiàn)出的分區(qū)性較為顯著，也就是北區(qū)的擠壓構(gòu)造形跡有著比較多的發(fā)育，南區(qū)拉伸構(gòu)造形跡占到了主要的位置，當(dāng)前的核心構(gòu)造變形帶主要是匯集在了礦區(qū)東南的邊緣位置。按照構(gòu)造形跡其展現(xiàn)的方向和具體的分布特點(diǎn)，和其所處在的位置以及集合之間的聯(lián)系，礦區(qū)構(gòu)造也分成了兩個(gè)組和五個(gè)帶：1）北東北至北東位置分布的構(gòu)造組，從礦區(qū)東南邊淺部隆起斷裂構(gòu)造帶以及亂麻梁—馬家灣斷裂帶組成；2）北東的東向構(gòu)造組，從龍亭構(gòu)造帶和東澤村構(gòu)造帶以及龍骨嶺構(gòu)造帶等構(gòu)成。

由于煤層埋藏深度的急劇變化，某地區(qū)含煤地層的垂直地面應(yīng)力發(fā)生了顯著變化。從水平應(yīng)力上看，北有龍鼓嶺正斷層，西有馬家灣正斷層，南有東則村正斷層群，西有隆起背斜構(gòu)造帶。這些結(jié)構(gòu)使該區(qū)域大部分為張性，并趨于減少水平地面應(yīng)力，這有利于煤層氣的開采。

然而，由于地應(yīng)力分布的不完整細(xì)節(jié)，限制了主要煤層氣生產(chǎn)區(qū)的合理選擇和氣井的位置。在進(jìn)一步的研究中，根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)或已知的天然氣產(chǎn)量或測(cè)試井的調(diào)查結(jié)果來研究礦區(qū)的地應(yīng)力分布。為合理選擇氣井位置和預(yù)測(cè)生產(chǎn)周期提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

三、煤層壓力與埋藏深度的關(guān)系

儲(chǔ)層壓力主要指的是在煤巖孔隙空間中的流體產(chǎn)生的壓力。它主要有三個(gè)不同的力構(gòu)成，其主要包含了上覆地層的壓力以及靜態(tài)水柱產(chǎn)生的壓力與地層里產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力。在一些封閉的情況下，儲(chǔ)層產(chǎn)生的壓力一般都是通過壓力頭的高度去代表的。其進(jìn)行測(cè)量獲得的儲(chǔ)層壓力梯度主要值得是在井口至測(cè)試層里的每單位深度產(chǎn)生的壓力值。水庫(kù)壓力情況按照水庫(kù)壓力梯度可以看出其與淡水壓力梯度當(dāng)前的條件相同或者超出其當(dāng)前的壓力下去完成測(cè)量，也就是在其自身的壓力梯度超出9.79kPa/m的時(shí)候處于高壓下的異常情況，超出獲得是等于9.79kPa/的一種常壓情況則代表m，低壓的一種異常狀態(tài)其自身少于9.79kPa/m。按照相關(guān)文獻(xiàn)資料將其和我們國(guó)家的一些其他地區(qū)進(jìn)行對(duì)比，某一地區(qū)其儲(chǔ)層處在一種高壓的異常情況下。

按照當(dāng)前進(jìn)行測(cè)量的數(shù)據(jù)可以看出，因?yàn)槭艿綐?gòu)造條件的制約將其和我們國(guó)家其他地區(qū)比較起來，一個(gè)地區(qū)的煤層如果處于高壓的異常情況那么則便于開采。

每個(gè)煤層的儲(chǔ)層壓力和煤層其自身的埋藏深度之間都存在一定的線性聯(lián)系，也就是：P=K * h。其中：P屬于儲(chǔ)層壓力，KPa；K屬于儲(chǔ)層壓力的梯度，KPa/m；h屬于埋葬深度，米。3#煤層儲(chǔ)層壓力梯度是7.2387Kpa/m，5#煤層儲(chǔ)層其存在的壓力梯度為7.1417Kpa/m，11#儲(chǔ)層壓力梯度為煤層厚度為9.0122Kpa/m。在三個(gè)煤層中，11號(hào)煤層產(chǎn)生的壓力是相對(duì)較高的。假如只是在儲(chǔ)層壓力發(fā)展的角度對(duì)其給予分析，那么11#煤層則便于煤層氣所進(jìn)行的開采，而5#煤層則最不利于煤層氣的生產(chǎn)。

結(jié)論：

通過以上分析可以得出，煤層壓力與埋藏深度成線性關(guān)系，不同煤層煤層壓力梯度不同?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果為11#煤層＞ 3#煤層＞ 5#煤層。