煤岩抗压强度和弹性模量对不同煤阶区煤层气开发的影响

为了分析煤阶控制下的煤岩抗压强度和弹性模量变化规律，提出不同煤阶区煤层气开发建议，通过岩石单轴压缩试验和煤质测试，获得了我国18个矿区20块煤岩样品的力学参数（抗压强度、弹性模量）和最大镜质体反射率R_{o, max}数据，综合前人部分测试数据，系统探讨了从低煤阶到高煤阶(R_{o, max}=0.33%～3.44%)煤岩抗压强度和弹性模量的变化规律及其对煤层气压裂和排采的影响。结果表明：煤阶显著影响煤岩割理和孔隙发育，褐煤、次烟煤(R_{o, max}≤0.50%)割理不甚发育，但是孔隙度最大且以大孔为主。演化到中煤阶的过程中，煤岩孔隙度降低，中煤阶(R_{o, max}≥0.65%)之后，煤岩孔隙度略有增加并趋于稳定，但是割理逐渐发育直至R_{o, max}=1.50%左右达到最大割理密度。当煤岩进一步演化至高煤阶(R_{o, max}≤1.9%),煤大分子官能团重新聚合导致割理融退。受到煤阶控制，煤岩抗压强度和弹性模量随煤阶升高呈“M”型变化规律。在R_{o, max}...