厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防——以淮南顾桥矿为例_任波.pdf

第 46 卷 第 5 期煤田地质与勘探Vol. 46 No.5 2018 年 10 月COALGEOLOGY 2. School of Resource and Safety Engineering, China University of Mining and TechnologyBeijing, Beijing 100083, China; 3. Anhui University of Science 4. School of Resources and Geoscience, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China; 5. The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, PO Box 883, Kenmore, Queensland 4069, Australia; 6. National Engineering Research Center for Coal Gas Control, Huainan 232000, China; 7. Shanxi Jincheng Anthracite Coal Mining Group, Jincheng 048000, China Abstract Based on the engineering practice of Guqiao coal mine, combining with the physical simulation ChaoXing 160煤田地质与勘探第 46 卷 experiment and field monitoring results, the deation and damage failure of surface drilling for deep well pressure relief mining and their prevention in thick alluvium were studied. The results show that drilling damage is the key factor for the damage of ground pressure relief gas extraction. Under the influence of mining, the damage of the surface gas extraction well is mainly deation and fault section, and the damage depth is different, mainly concentrated in the middle and lower part of the loose layer and the middle upper part of the rock. In the condition of well drilling and completion, the end hole position of the drilling well is arranged near the fault and “O”-type ring is more conducive to pressure relief gas drainage. The overlying strata separation, stress concentration, vertical breakage and the “lever effect” caused by the overlying strata caused the destruction of the surface gas extraction well, and this phenomenon occurs from the bottom to the top many times, which is the main cause of the deation and damage of the surface wells. The influence of coal mining on the stress of roadway and roof in front of the working face can reach 320 meters and 350 meters respectively, the influence of relative displacement on the track can reach 50m in front of the working face and 200m in the rear. The relative displacement in the middle of the stope is much larger than that at the edge of the stope, which is more likely to lead to drilling damage. By optimizing the well structure, improving the cement-completion construction technology and reasonable well location layout, it can effectively prevent the deation and damage of the surface drilling in pressure relief mining and achieve stable and efficient gas extraction. Keywords thick surface soil; surface well; gas; deation failure; preventive measures; Guqiao coal mine 淮南矿区煤及煤层气资源丰富， 区内煤炭储量 500 亿 t，煤层气资源量 5 928 亿 m3，是华东地区 重要的能源基地，也是我国高瓦斯含量、低煤层渗 透性、煤层群等开采条件最复杂的矿区之一[1-4]。 为了更好的抽采煤层瓦斯资源、防治瓦斯灾害，在 引进美国的先进技术抽采原始低渗煤层瓦斯失败 后， 开展了地面钻井抽采采空区及卸压增透区煤层 瓦斯的工程技术试验，在淮南潘一矿、潘三矿和谢 桥矿取得了较好的试验效果， 单孔最大抽采瓦斯量 接近 400 万 m3。然而，同样的技术方法，在谢桥、 张北、 顾桥和丁集矿施工的地面抽采瓦斯钻井成功 率不到 30。例如，顾桥 11171工作面采动区 W117-2 井只抽采了 17 d、 W117-3 井只抽采了 10 d， 张北矿 11418 工作面的 1 号和 2 号采空区井， 抽采 时间均不足 10 d。 抽采失败无一例外是由井孔破坏 引起。 卸压开采地面钻井破坏与工作面煤层采高、采 空区面积、松散层厚度、地层结构与岩性、气井施 工质量等诸多因素有关[5]。有关学者围绕地面钻井 稳定性控制开展了大量的研究，取得了丰硕的成 果[6-13]，但卸压开采地面钻井变形破坏仍然是困扰 厚表土层深井地面卸压瓦斯抽采的难题。笔者以顾 桥矿 11171工作面地面钻井卸压瓦斯抽采工程实 践为基础，结合相似材料模拟实验、11151工作面 采动覆岩井上下监测结果，开展厚表土层深井卸压 开采地面钻井变形破坏及其预防研究，对提高钻井 稳定性，延长钻孔抽采时间，发展地面井抽采卸压 瓦斯技术具有积极意义。 1地质背景 顾桥矿位于淮南潘谢矿区中西部，矿区内煤质 优良，煤炭地质储量 18.2 亿 t，可采储量近 10 亿 t， 煤层气资源量 188.8 亿 m3，资源平均丰度 2.09 亿 m3/km2, 矿井建设规模 10.0 Mt/a，是亚洲地下开采 规模最大的矿井[14]。矿区总体为一南北走向、向东 倾斜的单斜构造，地层平缓，具有新生界松散层厚、 煤层埋藏深、可采煤层多以及瓦斯较大等多种复杂 地质特征。井田二叠系含煤层段总厚 734 m，含煤 33 层，可采煤层 9 层，平均可采总厚 24.11 m；主 采煤层 5 层，分别为 13-1 煤、11-2 煤、8 煤、6-2 煤、1 煤；新生界厚 224.10612.9 m，直接覆盖在二 叠纪煤系上，自东南往西北逐渐增厚[10,15]。 矿井主采的 11-2 煤层、 13-1 煤层均为低透气性 煤层，煤层平均间距 69 m。13-1 煤全区可采，煤厚 1.708.25 m，均厚 4.65 m，瓦斯含量 2.712.9 m3/t， 为煤与瓦斯突出煤层。11-2 煤位于 13-1 煤下部， 煤厚 0.897.23 m， 平均厚 3.10 m， 瓦斯含量 1.96 13.2 m3/t。顾桥矿采取自下而上的保护层开采模式， 先采下部的 11-2 煤层保护层，实现上部 13-1 煤层 被保护层松动卸压增透，同时利用地面钻井等抽 采 13-1 煤层中的卸压瓦斯，解放 13-1 煤层，最终 实现煤与瓦斯共采。 211171工作面地面井抽采试验 2.1工程概况 11171工作面为上部 11173工作面下保护层 工作面，走向长 2 609 m，倾向 242.5 m，倾角 3.54.5，煤厚 1.93.2 m，煤炭日产量最高达 1.8 万 t，上部 13-1 煤层厚 3.03.9 m，瓦斯含量 3.34.5 m3/t，区域内新生界地层平均厚度 443 m。该工作面 共布置 7 口地面钻井图 1，其中 W117-1 井为造斜 “L”型钻井，开孔位置位于工作面切眼以外，距切眼 48 m，终孔位置在工作面内距切眼 50 m；W117-4 井开孔位置位于临近的 11161工作面，距 11171 工作面 80 m，终孔位置在工作面内距工作面 70 m； S1井为水平井， 水平段水平投影距离 754 m； W117-6 井为采空区瓦斯抽采井；其余钻井均为工作面内卸 压瓦斯抽采地面直井。 2.2抽采效果 W117-1 抽采效果最好， 最高瓦斯煤层气日抽采 量 12 096 m3，最高体积分数 90，总量最大，达 ChaoXing 第 5 期任波等 厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防161 402.21 万 m3，产气周期最长，达 968 d表 1。一方 面，W117-1 井为造斜“L”型钻井，开孔位置位于工 作面切眼以外，受 11-2 煤采动影响较小，井孔未被 破坏，为其长期稳定抽采奠定了基础。另一方面， W117-1 井靠近 F87、FD2-1 断层，断层破碎带及周 边裂隙带加强了煤层采动裂隙区、采动区及邻近煤 层瓦斯之间的联系，扩大了钻井有效抽采范围。其 次是 W117-5 井，瓦斯抽采量 59.09 万 m3，该井靠 近上顺槽， 位于覆岩采动裂隙“O”型圈范围内。 可见， 将钻井终孔位置布置于断层附近及“O”型圈范围内 有助于卸压开采地面瓦斯抽采。 图 111171工作面卸压钻井布置示意图单位m Fig.1Pressure relief drilling layout in working face 1117 1 表 111171工作面卸压钻井抽采信息表 Table 1Extraction ination of pressure relief drilling in working face 1117 1 孔号孔深/m松散层厚度/m破坏深度/m破坏形式破坏层位出气时间/d抽采总量/万 m3 W117-1749.30458.0350.0错断厚黏土层段968402.21 W117-2758.40437.2 284.3严重变形厚粉砂和黏土交界 170.08 369.3严重变形厚黏土层段 438.5严重变形松散层和基岩面交界 536.2错断细砂岩和砂质泥岩交界 W117-3788.40430.6670.0错断粉砂岩和泥岩交界103.17 W117-4846.48455.0533.5错断细砂岩和砂质泥岩交界2712.28 W117-5795.20426.0415.0错断厚黏土层段25359.09 W117-6744.50460.0414.0错断厚黏土层段40410.46 S1736.97370.0420.0错断粉砂岩和泥岩交界6414.19 注因测试工具无法深入井孔错断位置以下，故对井孔错断位置以下破坏情况不掌握。 除 W117-1 井、W117-5 井外，其余 5 口井抽采 效果较差，每口井抽采瓦斯总量均不足 15 万 m3，最 少的 W117-2 井仅抽采瓦斯 0.08 万 m3，平均 8.04 万 m3，且出气时间短，W117-3 井出气时间仅 10 d。抽 采失败无一例外是由井孔破坏引起的表 1， 井孔破坏 切断了瓦斯抽采通道，也会使水涌入从而阻塞井孔。 2.3钻井变形破坏特征 研究表明，煤层上覆岩层在采动影响下会先后 经历变形、离层弯曲、断裂、垮落 4 个运动阶段， 自下而上形成了冒落带、裂缝带和弯曲下沉带“三 ChaoXing 162煤田地质与勘探第 46 卷 带”，并由此产生了一系列复杂的错动、变形[16-18]。 受 11-2 煤采动影响，当处于上覆岩层中的井孔因覆 岩移动而受到大于自身强度的作用力时，钻井就会 产生变形破坏。 由图 1 和表 1 可知，卸压开采地面钻井变形破 坏在松散层段和基岩段均有发生，主要表现为井孔 变形和错段 2 种形式，变形破坏深度 284.3670 m 不等，主要集中在 350536 m，按照采动覆岩三带 划分， 变形破坏位置主要集中在弯曲下沉带范围内。 从地层结构看，变形破坏点主要位于松散层中下部 和基岩中上部，其中松散层段发生 5 处，岩体结构 面 6 处含 1 处松散层段厚粉砂和黏土交界和 1 处松 散层和基岩交界。 3采场覆岩移动与钻井破坏 3.1采场覆岩移动模型实验 以 11171工作面为原型，采用长高宽5.0 m 2.5 m0.3 m 平面应力模型，取几何相似常数 Ci 1/150，时间相似常数 at1/12，模拟 11-2 煤开采过 程中上覆煤岩体变形破坏规律[10,12]。 模型铺设 64 层 地层，总厚度 220 cm，相当于实际地层 330 m，对 未能在模型中模拟的岩层， 采用机械配重加载补偿； 11-2 煤模拟厚度 2.5 cm， 在实验模型两侧各留 50 cm 煤柱， 共开挖 400 cm， 每次开挖推进 4 cm， 每 10 min 开挖 1 次；采用应力计及位移计等监测测定应力和 位移变化。 3.2实验结果及分析 回采初期，煤层采动尚未引起上覆岩层移动， 地面钻井稳定，井筒完好图 2a。 开挖至 40 cm 时，直接顶发生垮落；到 100 cm 时，顶板上方首次出现离层裂隙，随后迅速向上发 展；到 112 cm 时，顶板上方已出现 8 道离层裂隙。 随着开挖不断向前推进，上覆岩层受采动影响的范 围越来越大，离层裂隙的长度和宽度也逐渐增大， 到 180 cm 时，出现最大离层裂隙，宽度达 2 cm。 煤层采动后不同岩性上覆岩层不同步的非均匀下沉 会对井筒产生轴向拉力，当离层裂隙处产生的轴向 拉力超过井筒的抗拉极限时，就会导致井筒发生拉伸 破坏图 2b。而上覆岩层的不均匀下沉，会在局部地 区产生应力集中，引发井筒发生挤压破坏图 2b。多 图 2模拟实验结果及井孔破坏图 Fig.2Simulation results and drilling damage 道离层裂隙的相继出现，也是地面钻井发生多处变 形破坏的主要原因。 开挖到 112 cm 时，开始出现第一条竖向裂隙。 随着开挖不断向前推进，上覆岩层竖向裂隙发育，破 断明显，从下至上发育多条破断裂隙。上覆岩层在竖 向位移和水平位移共同作用下， 发生剪切破坏图 2c。 此后裂隙仍然向上发展，到 324 cm 时，裂隙已 发展至距底板 1.68 m 处， 但下部裂隙由于压实作用， 宽度逐渐减小，逐渐趋于稳定。 受采动影响，煤层上覆巨厚表土层将在采空区 上部弯曲下沉。巨厚流砂层内的固结黏土膨胀能够 产生巨大的膨胀力而抱住套管，使表土层内的井筒 在随流砂层运动的同时，在厚流砂层与基岩交界段 产生使井筒受力的“杠杆效应”，从而引起井筒的拉 剪破坏图 2d。 4卸压开采采场覆岩监测 4.1监测方案 联 合 澳 大 利 亚 联 邦 科 学 与 工 业 研 究 组 织 CSIRO，在顾桥矿 11151工作面距切眼 1 100 1 550 m 的轨顺内布置了 10 个测站，每个测站布置 1 个顶板相对位移监测孔，在孔深 1 m、2 m、4 m、 6 m 和 8 m 处安装 5 个位移计；每间隔一个测站布 置 2 个应力监测孔；在距离轨顺 90 m 和 30 m 的工 作面中部和侧部位置分别布置一个地表钻井，每孔 安装 20 个位移计； 从而实现对卸压开采采场巷帮应 力、顶板应力、顶板位移以及采场上覆岩层移动井 上下立体监测[15]图 3。 4.2采场覆岩应力监测结果 测点 2 的顶板应力计损坏，部分应力计在监测 过程中受采动影响损坏，表 2、图 4 为 11151工作 面巷帮应力、巷道顶板应力监测结果。 ChaoXing 第 5 期任波等 厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防163 图 311151工作面采场覆岩监测示意图单位m Fig.3Overburden monitoring of the stope in working face 11151 表 211151工作面应力监测结果 Table 2Stress monitoring results of working face 1115 1 应力项目 测点2 测点4 测点6 测点8 测点10 平均 巷帮应力 应力计深入煤壁水平距离/m84 3.5485.5 应力计深入巷道顶板高度/m137 67139.2 影响范围/m 210150250270320240 应力峰值位置/m22 0.42.30.87–1.6 顶板应力 应力计深入巷道顶板距离/m7.97.9 7.47.47.87.7 影响范围/m– 250300300350300 应力峰值位置/m– 192.41.6 图 411151工作面应力监测结果 Fig.4Stress monitoring results of working face 1115 1 可见，随着工作面的推进，工作面前方应力呈 现先上升后下降的趋势。11151工作面采动对巷帮 应力的影响范围可达 320 m，在 150320 m，平均 240 m；应力峰值出现在工作面前方 2247 m，平均 小于 28 m； 应力增加值可达 2.3 MPa， 在 0.42.3 MPa， 平均大于 1.6 MPa。11151工作面采动对顶板应力 的影响范围可达 350 m， 在 250350 m， 平均 300 m； 应力峰值出现在工作面前方 1955 m，平均小于 26 m；应力增加值最大超过 2.4 MPa，平均超过 1.6 MPa。 4.3巷道顶板相对位移监测结果 受轨顺超前支护和沿空留巷支护的影响，部分 测站未获得较好的监测结果，图 5 为测点 2、测点 3 监测结果。由图 5 可见，煤层采动影响下，11151 工作面前方 50 m 左右，轨顺顶板开始出现相对位 移，工作面过测站后 25 m 内，各测点发生明显的相 对位移，表明了该范围内的顶板具有离层发生。工 作面过测站 135200 m 左右，各测点之间再次出现 明显的相对位移，巷道顶板发生进一步变形，之后 逐渐趋于稳定。这说明，11151工作面采动对轨顺 相对位移影响范围可达工作面前方 50 m 和后方 200 m，主要集中在工作面后方 25 m 范围以内。 4.4采动覆岩位移监测结果 当工作面推进至井孔前方 114 m 时， W115-1 监 ChaoXing 164煤田地质与勘探第 46 卷 图 511151工作面巷道顶板相对位移监测结果 Fig.5Monitoring results of relative displacement of roadway roof in working face 11151 测孔内大部分位移计受到明显扰动破坏，W115-2 孔位移计出现了与 W115-1 孔位移计类似的破坏， 两孔仅获得了深度 473595 m11-2 煤顶板 152 274 m的部分岩层移动数据图 6。由图 6 可见， 11-2 煤顶板 152274 m 的岩层运动规律基本一致， 其较大的位移变化表现为在某一时刻突然发生， 如 W115-2 监测孔在工作面推过 50 m、70 m、90 m、 115 m 和 150 m 左右发生了几次较大的岩层突然运 动，在工作面推过 170 m 以后，该范围内岩层逐渐 趋于稳定；采场中部 W115-1 孔位置覆岩与地表之 间产生了 650 mm 左右的相对位移，远大于距离采 场中部 60 m 位置 W115-2 孔覆岩与地表之间产生 的 110 mm 左右的相对位移，更容易导致地面钻井 变形破坏。 5卸压开采地面钻井稳定高效抽采措施与应用 5.1地面钻井变形破坏预防措施 综合考虑保护层开采后上覆煤层卸压范围及程 度，结合顾桥矿开采地质条件以及工程实践经验、模 拟实验及覆岩运动监测结果，对巨厚表土层深井卸压 开采地面瓦斯抽采钻井变形破坏提出如下预防措施。 图 611151工作面地面钻井覆岩位移监测结果 Fig.6Monitoring results of overburden displacement of surface drilling in working face 11151 a. 优化易损井段井身结构 采用“抗”和“让”相结 合的方法，对深厚表土层移动变形，在易损层位对应 套管的钢级、壁厚或是采用小直径套管，以及使用双 层组合套管的“强抗”方法来抵抗井孔破坏；对基岩和 煤系地层强变形破碎带岩层移动变形，采用强破碎带 井段大口径掏穴“避让”方法来避免井孔破坏。 b. 强化固井–完井施工工艺 采用井筒“上止下 泄”固井–完井施工工艺，在保障输气段与产气段井筒 交接部位井筒与基岩层的坚实固结，以及 2 段井筒的 柔性固接的同时，阻止输气段井筒新地层泥砂进入井 筒内，保证产气段井筒泥水通过筛管下泄至采空区。 c. 优化井位布置 合理的卸压区钻井布置位 置，既能最大限度地抽放瓦斯，又能减少井孔在整 个服务期间变形破坏。 5.2工程应用 对 顾 桥 矿 11161工 作 面 施 工 的 11161-1 、 11161-2 2 口地面卸压瓦斯抽采钻井采取上述措施 进行了优化改进。井身结构上，增加了套管壁厚来 “抵抗”套管被拉断，采用“掏穴”的方法扩大保护层 与被保护层之间的孔径从而“避让”井壁变形；采用 N80 石油套管作为生产套管，以石油固井代替普通 固井，保证水泥浆均匀连续和固井强度，防止钻井 出气通道堵死[19]图 7。井位布置上，在地面条件允 许的情况下，尽可能将井孔布置于上覆岩层采动裂 隙“O”型圈内， 以实现大面积、 长时间高效稳定抽采。 相对 11171工作面的地面瓦斯抽采井而言， ChaoXing 第 5 期任波等 厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防165 11161工作面优化改进后的地面井卸压瓦斯抽采效 果显著提高图 8。 11161-1 号孔在工作面推进至距 离井孔 22.0 m 开始出气， 工作面过井孔 55.7 m 达到 产气高峰，最高纯流量达 21.6 m3/min，体积分数最 高达 61.8；11161-2 号孔在工作面推进至距离井 孔 4.8 m 开始出气， 工作面过井孔 7.4 m 达到产气高 峰，最高纯流量达 22.6 m3/min，体积分数最高达 50.0。直至钻井停抽，11161-1 号、11161-2 号 单井日产气量仍保持在 2 000 m3以上，基本实现了 厚表土层深井卸压开采地面钻井稳定高效抽采。 图 7地面卸压瓦斯抽采钻井优化前后对比示意图 Fig.7Comparison of the optimization of gas extraction by pressure relief before and after the optimization of drilling 图 8卸压瓦斯抽采曲线[19] Fig.8Pressure relief gas extraction curve 6结 论 a. 钻井破坏是影响地面卸压瓦斯抽采成败的 关键，采动影响下地面瓦斯抽采井破坏以变形和错 断为主，破坏深度不一，主要集中在弯曲下沉带范 围内的松散层中下部和基岩中上部；在井孔完好情 况下， 将钻井终孔位置布置于断层附近、 “O”型圈范 围内可扩大钻井有效抽采范围，提高抽采效果。 b. 采动引起的上覆岩层离层、应力集中、竖向 破断以及厚流砂层与基岩交界段“杠杆效应”是造成 地面瓦斯抽采井破坏的主要原因，将分别导致钻井 发生拉伸破坏、挤压破坏、剪切破坏和拉剪破坏等 不同形式的破坏， 上覆岩层由下至上产生多次离层、 应力集中、破断等可导致地面井多处变形破坏。 c. 煤层采动对工作面前方巷帮的应力影响 范围可达 320 m，平均 240 m，应力增加值可达 2.3 MPa，平均大于 1.6 MPa；对顶板应力的影响范 围可达 350 m，平均 300 m，应力增加值最大超过 2.4 MPa，平均超过 1.6 MPa；对轨顺相对位移影响 范围可达工作面前方 50 m 和后方 200 m，主要集中 在工作面后方 25 m 范围内； 采场中部覆岩与地表之 间的相对位移量远大于采场边缘附近，更容易导致 钻井破坏。 d. 采用“抗”和“让”相结合的井身结构、 “上止下 泄”固井–完井施工工艺以及合理的井位布置，可有 效防止卸压开采地面钻井变形破坏，实现瓦斯稳定 高效抽采。 参考文献 [1] 袁亮. 高瓦斯矿区复杂地质条件安全高效开采关键技术[J]. 煤炭学报，2016，412174–178. YUAN Liang. Key technique to high efficiency and safe mining in highly gassy mining atea with comples geologic condition[J]. Journal of China Coal Society，2016，412174–178. [2] 桑树勋，秦勇，姜波，等. 淮南地区煤层气地质研究与勘探开 发潜势[J]. 天然气工业，2001，29419–22. SANG Shuxun， QIN Yong， JIANG Bo， et al. Studies on coalbed methane geology and potential for exploration and development in Huainan area[J]. Natural Gas Industry，2001，29419–22. [3] 赵干， 廖斌琛. 淮南矿区煤层气开发利用现状及展望[J]. 中国 煤层气，2007，4412–15. ZHAO Gan， LIAO Binchen. Current satus and prospect of CMM development and utilization in Huainan coal mining atea[J]. China Coalbed Methane，2007，4412–15. [4] 袁亮. 淮南矿区现代采矿关键技术[J]. 煤炭学报， 2007， 321 8–12. YUAN Liang. Key technology for modern mining in Huainan coal area[J]. Journal of China Coal Society，2007，3218–12. [5] HAN Jiazhang，SANG Shuxun，CHENG Zhizhong ，et al. Exploitation technology of pressure relief coal bed methane in vertical surface wells in the Huainan coal mining area[J]. Mining ChaoXing 166煤田地质与勘探第 46 卷 Science and Technology，2009，19125–30. [6] 梁运培. 淮南矿区地面钻井抽采瓦斯技术实践[J]. 采矿与安 全工程学报，2007，244409–413. LIANG Yunpei. Practice of methane drainage by surface well drilling in huainan mining area[J]. Journal of Mining Safety Engineering，2007，244409–413. [7] LIU Yuzhou，LI Xiaohong. Safety analysis of stability of surface gas drainage boreholes above goaf areas[J]. Journal of Coal Science Engineering，2007，132149–153. [8] 焦先军. 淮南潘谢矿区地面钻井卸压瓦斯抽采技术及应用研 究[D]. 徐州中国矿业大学，2009. [9] 徐宏杰，桑树勋，韩家章，等．岩体结构与地面瓦斯抽采井 稳定性的关系[J]. 采矿与安全工程学报，2011，28190–95. XU Hongjie， SANG Shuxun， HAN Jiazhang， et al. Relationship between rock mass structure and stability of surface well for released coal gas[J]. Journal of Mining Safety Engineering， 2011，28190–95. [10] 黄华州. 远距离被保护层卸压煤层气地面井开发地质理论及其 应用研究以淮南矿区为例[D]. 徐州中国矿业大学，2010. [11] 徐宏杰，桑树勋，黄华州，等，煤矿区卸压瓦斯地面井破坏 机理研究[J]. 水文地质工程地质，2014，416122–127. XU Hongjie ， SANG Shuxun ， HUANG Huazhou ， et al. Geological mechanism of failure surface vertical boreholes for relieved methane drainage in coal mining area[J]. Hydrogeology Engineering Geology，2014，416122–127. [12] 武杰. 淮南矿区卸压煤层气地面直井开发井孔稳定性研究[D]. 徐州中国矿业大学，2010. [13] SUN Haitao ， HU Qianting ， HUANG Shengshu. Model on surface borehole squeezing deation fracture[J]. Journal of Coal Science Engineering，2009，153304–307. [14] 殷禹宇. 淮南矿区煤层气资源量预算及有利区块预测评价[D]. 淮南 安徽理工大学，2016. [15] 袁亮，郭华，沈宝堂，等. 低透气性煤层群煤与瓦斯共采中的 高位环形裂隙体[J]. 煤炭学报，2011，363357–365. YUAN Liang，GUO Hua，SHEN Baotang，et al. Circular overlying zone at longwall panel for efficient methane capture of mutiple coal seams with low permeability[J]. Journal of China Coal Society，2011，363357–365. [16] 钱鸣高，石平五，许家林. 矿山压力与岩层控制[M]. 徐州 中国矿业大学出版社，2010. [17] 李日富，梁运培， 程国强. 采空区覆岩走向水平移动机理研究[J]. 煤矿安全，2008，3948–11. LI Rifu，LIANG Yunpei，CHENG Guoqiang. Study on law of strike horizontal displacement about overburden of goaf[J]. Safety in Coal Mines，2008，3948–11. [18] 袁亮. 煤与瓦斯共采[M]. 徐州，中国矿业大学出版社，2016 29–38. [19] 李源， 苏明金. 采动区瓦斯地面抽采钻井结构与布井优化设计[J]. 煤矿安全，2015，464152–158. LI Yuan，SU Mingjin. Optimization design of well structure and drilling arrangement of surface gas drainage in mining area[J]. Safety in Coal Mines，2015，464152–158. 责任编辑 张宏 上接第 158 页 [13] 马平华，霍梦颖，何俊，等. 煤层气井压裂影响因素分析与技 术优化以鄂尔多斯盆地东南缘韩城矿区为例[J]. 天然气 地球科学，2017，282296–304. MAPinghua， HUO Mengying， HE Jun， et al. Influencing factors and technology optimization of coalbed methane well fracturing Taking Hancheng mining area as an example[J]. Natural Gas Geoscience，2017，282296–304. [14] 谢楠，姚艳斌，杨延辉，等. 郑庄区块煤层气评价井压裂 效果影响因素分析[J]. 煤炭科学技术，2016，44增刊 1 180–185. XIE Nan，YAO Yanbin，YANG Yanhui，et al. Fracturing effect factors analysis of CBM appraisal wells in Zhengzhuang Block[J]. Coal Science and Technology， 2016， 44S1 180–185. [15] 倪小明，贾炳，王延斌. 合层水力压裂煤层投球数的确定[J]. 天然气工业，2012，32733–37. NI Xiaoming，JIA Bing，WANG Yanbin. Dete