同一条断层垂向封闭的差异性分析

在断层静止后垂向封闭机理分析的基础上,对断层垂向封闭的主控因素进行了研究,认为断层面压力、断裂带中泥质含量和是否被SiO2和CaCO3沉淀胶结是影响断层垂向封闭性的主控因素。通过模拟实验和实例对断层垂向封闭的差异性进行了研究,表明由于封闭空间(剖面上和平面上)变化造成同一条断层垂向封闭性在空间(剖面和平面)上存在着差异性,由于封闭条件和机理演化造成同一条断层垂向封闭在时间上存在着差异性,由于封闭对象改变造成同一条断层垂向封闭能力存在着差异性,在相同条件下,同一条断层垂向封油能力强于垂向封气能力。

基于现场压水的同一条断层不同位置阻渗差异性研究

为研究杨村煤矿十采区内两工作面揭露的同一条断层不同位置预开采煤层底板的断层带阻渗性,在两工作面内选取了A、B测试区域依次进行了针对断层带的原位压水试验。绘制了A测试区域4次,B测试区域3次共7次压水过程中的注水水压、监测水压和流量的历时变化曲线,获得了起始导渗和稳态渗流条件,并对起始导渗和稳态渗流条件下的差异性进行了量化分析。发现与A区域内测试断层带相比,B区域内测试断层带中的原生微裂隙在多次高水压压渗测试后发生了较大的连通反应。在此基础上,基于压水过程中的相关渗透系数公式进行了分析,计算结果表明两断层带的渗透性均弱;但通过对比A、B测试区域获取的渗透系数平均值,发现在A区域内渗透系数在多次重复压渗后升高了2.4倍,B区域内渗透系数在多次重复压渗后升高了20%,揭示了断层作为一种破碎胶结的裂隙岩体在两不同位置处具有明显的各向异性和非均质性。最后通过两位置处压水水压P和流量Q之间散点图所拟合的P⁃Q变化曲线特征,与相关规程及研究对比,认为两位置压水断层带类型属于冲蚀型和扩张型,断层带裂隙不发育,但裂隙中充填有密实程度不同的阻渗充填物,一旦压水水压超过临界值,部分充填物被冲蚀,微裂隙就会发生一定程度的扩展。但因充填程度不同,导致断层带不同位置渗透性发生差异性变化。