煤层裂缝是影响煤层渗透率的主要影响因素,而渗透率是制约着煤层气勘探开发的关键因素,所以如何定量的预测煤层构造裂缝的参数有着重要的意义。沁水盆地柿庄南地区3#煤层是全区内厚度较大、分布稳定、含气量较高的主力煤层,所以此次对3#煤层裂缝特征的研究将对工区内煤层气开采的产量增加起到一定的帮助。本论文对煤储层裂缝特征的研究就是建立在工区的古、今应力场数值模拟的基础之上,以古构造应力场产生裂缝,现今应力场只改造裂缝的为思路,优选岩石破裂准则,基于能量守恒原理以应变能密度和表面能将古地应力与裂缝参数联系起来,进而通过古应力场来判定裂缝的原始参数与空间分布规律,再将现今应力场的因素加入考虑,分析现今应力场对于先存裂缝的后期改造,最后以裂缝的开度和密度为纽带,建立起古今应力场与现今裂缝参数的定量计算公式,定量的预测煤层的裂缝密度、开度、孔隙度和渗透率等特征参数。通过工区的构造特征的基础上结合前人对区内微地震裂缝监测和阵列声波测井等方法确定了工区的现今地应力方向;又利用水力压裂计算得到了区内井点的现今应力场大小;结合前人对区内现今应力场的分析和区内分布的井点应力场的资料,借助ANSYS软件,采用数值模拟反演的方法确定了柿庄南地区的现今最小主应力即水平最小主应力大小介于6.86MPa~24.3MPa,整体表现为北西向;现今中间主应力即水平最大主应力大小介于7.25MPa~28.8MPa,整体为北东方向;现今最大主应力即垂向主应力大小介于9.57MPa~42.4MPa,重力的作用非常显著,整体上以垂向为主。综合利用裂缝充填物、构造形迹、构造演化史等方法确定煤层裂缝的形成时期为燕山期。然后本文进行了燕山期的古应力场数值模拟。燕山期古应力场的模拟结果显示,燕山运动时期研究区内整体处于挤压状态,断层区的应力值要高于其他部位,但断层附近区域的应力值较低;在区内西部等构造低部位的应力值较大,东部等构造高部位的应力值较小。燕山期等效最小主应力大小介于6.83MPa~111MPa,整体为垂向;燕山期等效中间主应力大小介于6.86MPa~155MPa,表现为近南北方向;燕山期的等效最大主应力大小介于88.5MPa~398MPa,表现为近东西方向。文末建立了应力、应变与裂缝参数之间的计算模型,然后将计算模型与古今应力场模拟成果相结合,计算结果显示,裂缝线密度分布主要介于15~87条/m,高值区分布于断层的附近及向斜等构造低部位地区;裂缝开度大小主要介于0.004mm~0.7mm之间,分布与密度相反。孔隙度除却一小部分高值区外,大小主要介于0.025%~2.3%之间,分布与开度相似;渗透率大小在三个方向上有所差异,但分布相似,受开度影响较大,总体呈现东部构造高部位渗透率较大,西部构造低部位较小,断层附近出现部分相对高值区。