煤层底板原位综合测试及突水危险性评估.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2010／18(1)一0l16—04煤层底板原位综合测试及突水危险性评估董书宁①②(①长安大学西安710054)(②煤炭科学研究总院西安研究院西安710054)摘要在实施井下钻孔水压致裂地应力测量的同时，评价岩层阻水性能，确定导升带高度，做到一孔多用。测试区实际观测表明，泥岩、粉砂岩、中砂岩、灰岩阻水性能由大到小，导升高度则由小变大，平均导升高度约3．2m；地应力测量表明，该测试区原始地应力状态为S>S>S，最大水平主应力方向NE至NEE。突水临界指数评价表明，一550

2、m水平采煤工作面掘进时突水的可能性较大，应当采取防范措施。关键词水力压裂导升高度阻水性能地应力测量突水临界指数中图分类号：P642文献标识码：AINTEGRATEDIN．SITUTESTSFoRWATERINRUSHPOSSIBILITYEVAL．UATIoNINCoALSEAMFLooRSD0NGShuning(①ChanganUniversity，Xian710054)(②anBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Xian710054)AbstractInasingleholewithmuhi—purposes，thee

3、valuationabilityofwater—resistanceandconfirmingprogressiveintrusionheightcanbeputinpracticeduringtheprocessofgeostressestestswiththein—situhydraulicfracturingmethodinminingworkingfacesorroadways．Testresultsinpracticeshowthatfheabilitiesofthewater．resistancesofmudrocks，finesandsto

4、nes，middlesandstones，limestonesarefromlargetosmal1．Theprogressiveintrusionheightsarefrom~smalltolarge．Theabilitiesofthewater—resistancesofstratainthefloorNos．1l，10，7，8ofthecoalseamsarefromlargetosmal1．ThestratastabilitiesinthefloorNos．8，11．7，10ofthecoalseamsarealsofromlargetosmal

5、1．Geostresstestswiththein—situhydraulicfracturingmethodindicatethattheoriginalgeostressstatesareSH>S>S^．ThedirectionsofthemaximumhorizontalstressarefromNEtoNEEinthisarea．ThewaterinrushcriticalindexevaluationshowsthatthewaterinrushpossibilityiShigherasthecoalextractionintothe-550m

6、leve1．Preventivemeasuresshouldbeunde~akenearlier．KeywordsHydraulicfracturing，Progressiveintrusionheight，Abilityofwater—resistance，Geostresstest，In．situ．Waterinrushcriticalindex和水压致裂法两大类。水压致裂法无需知道岩石的1引言力学参数就可直接测得地层中应力状态，并具有操作简便、可在任意深度进行连续或重复测试、测量速目前普遍采用的地应力测量方法有应力解除法度快、测值稳定可靠、经济实用

7、等优点，因而得到广收稿日期：2009—08—29；收到修改稿日期：2009—12—14．基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2006CB202200)．第一作者简介：董书宁，主要从事水文地质、工程地质，特别是煤矿水害防治技术咨询与研究工作．Email：dongshng@sina．corn18(1)董书宁等：煤层底板原位综合测试及突水危险性评估l17泛应用]。MPa·m～；而粉砂岩含水层阻水系数0．6147MPa为了实现水压致裂地应力测试钻孔的综合利·m～。证明泥岩、粉砂岩、中砂岩、灰岩不同岩层用，在投入不变的条件下获取矿井生产所需第一手

8、阻水性能由大到小。基础数据的最大化，同时在钻孔中实施隔水层阻水性能、含水层导升带