DQ区块煤储层岩石割理等弱结构面发育,煤岩原有的完整性遭到破坏,因而钻遇煤层时,易发生蠕变和破碎,甚至垮塌,造成井壁失稳。获取该区块准确的岩石力学参数剖面是解决煤层井壁失稳问题的关键,但受割理等弱结构面影响,现有的地层岩石力学参数测井评价方法或者计算模型在煤层的应用效果皆不尽人意,从现有文献报道来看,尚未建立普适于煤岩的基于测井信息的岩石力学参数预测模型。分形是对没有特征长度但具有一定意义下自相似性图形和结构的总称,已有研究表明,地层是具有随机自相似结构的分形系统,岩石结构具有典型的分形特性,测井曲线具有统计意义上的自相似性,因此,尝试使用测井曲线盒维数来认识地层的割理结构复杂程度,而后基于煤层及煤岩自身的割理结构复杂程度来建立适用于煤层的岩石力学参数测井预测模型。通过大量的物理实验及数值模拟的研究分析及初步应用,本文取得了如下认识及成果:(1)研究工区煤岩密度主要分布在1.5-1.7g/cm3,LC矿区煤样密度普遍大于EH矿区煤样。LC矿区煤岩纵波时差均值为395μs/m,横波时差均值为793μs/m,纵横波速比均值为2.02。EH矿区煤岩纵波时差均值为464μs/m,横波时差均值为970μs/m,纵横波速比均值为2.05。煤岩孔隙度在0.85%-9.61%之间,平均孔隙度4.4%,LC矿区煤岩平均孔隙度低于EH矿区煤岩平均孔隙度。渗透率变化范围较大。LC矿区煤岩孔隙主要以气孔、植物残余结构孔、溶蚀孔、晶间孔为主。EH矿区煤岩孔隙以植物残余孔为主,可见晶间孔、溶蚀孔等,且大量分布,可见张性裂隙、剪性裂隙。(2)低围压条件下(单轴),煤样多沿结构面劈裂破坏。围压增大至5MPa或6MPa时,破坏形式复杂,张性劈裂、沿结构面剪切、张剪并存。围压增大至10MPa或12MPa时,煤岩以剪切破坏为主整体呈现:围压增大,破碎程度降低。煤岩抗张强度分布在0.46～1.51MPa之间。(3)煤岩样的盒维数与单轴抗压强度、弹性模量、泊松比及抗拉强度有较好的相关性,其与单轴抗压强度及弹性模量为负相关关系,与泊松比为正相关关系,在此认识的基础上建立了基于煤岩样盒维数的煤岩力学参数计算模型。(4)声波时差曲线AC及深侧向电阻率曲线Rt均具有较好的分性特征,AC及Rt测井曲线盒维数与地层割理结构复杂程度相关性较好,能用于评价其割理结构复杂程度,在计算测井曲线盒维数时采用窗口技术结合二维划分方式为最佳。(5)建立了基于测井曲线盒维数的煤储层岩石力学参数预测模型并通过实例应用与现场资料进行对比证明了其在煤层的适用性。本文实现了DQ区块破碎煤储层岩石的力学参数测井评价,为科学、高效增产压裂提供了基础信息,对提高DQ区块煤层气采收率具有重要意义。本文的研究也将为其他煤层气开采区块甚至所有结构破碎性复杂地层的岩石力学参数测井评价提供借鉴参考。