《表2 郑庄区块煤弹性力学参数及煤层破裂压力当量计算结果》

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《煤岩弹性力学性质与煤层破裂压力关系》

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基于上述原理，本文收集了沁水盆地郑庄区块内51口煤层气井的声波时差和体密度测井等地球物理探测数据（表2），并采取动态法[式（1）—式（4）]计算了各煤层气井近井煤岩的原位弹性力学参数（弹性模量E、剪切模量G、体积模量K、泊松比v）的值。从表2中可以看出，研究区内3#煤层的煤岩（以下简称3#煤）弹性模量E值分布在3.66～8.04GPa之间、剪切模量G值分布在1.49～3.29GPa之间、体积模量K值分布在2.21～4.89GPa之间、泊松比v值分布在0.17～0.25之间。其中弹性模量E、剪切模量G、体积模量K三者间为正相关关系且相关性显著，三者在变化规律上具有一致性；煤岩泊松比v与纵横波速比（ξ）二者间存在显著的正相关关系。煤岩干燥情况下，随着煤岩内部孔隙等缺陷空间的压缩，Vp、Vs都会增加，但Vp增加得更快，因此波速比（ξ）增大，即煤的致密化过程其泊松比v会增大。而煤岩潮湿情况下则恰恰相反[4]。即随着煤岩致密化其泊松比v会减小。因此可以推断潮湿煤岩受压缩过程，岩石内部孔隙水不断挤出，其岩石泊松比v会有所降低。