矿井构造分形定量评价与突水耦合分析

以淮北祁南井田为例,运用分形分维理论,采用容量维对祁南井田构造复杂程度进行了定量评价,结果表明,断层系分维值基本上反映了井田构造的复杂程度,井田构造复杂程度分维值大多在0.8～1.6,全区的分维值达1.34,井田总体构造格局较为复杂。构造分形定量评价结果与矿井突水具有明显的耦合关系,分维值越大构造越复杂,突水点的分布就越密集,这种耦合关系说明地质构造对矿井突水具有明显的控制作用。另外,突水点的空间展布亦与矿井西部高分维值的分布范围一致。     

祁东煤矿61煤地质构造复杂程度定量评价

基于地质构造复杂程度是一个灰色系统,通过计算地质构造的褶皱平面变形系数、断层密度、断层强度、断裂分维值等复杂程度影响指标,采用灰色模糊综合评价方法对祁东煤矿三采区61煤层的构造复杂程度进行了定量评价,得出了研究区的构造复杂程度综合评价结果图,评价结果与矿井实际揭露情况基本一致。     

断层分层信息维及其在深部煤炭开采地质条件预测中的应用

以淮北煤田临涣矿区为例,对3个不同采区的二叠系含煤地层进行了断层带面积信息维的分层计算,获得了不同开采层位的断层带面积信息维分布等值线图,并结合各煤层内构造状态和瓦斯含量对信息维的分布特征进行分析和评估。结果表明,研究区内断层带面积信息维的分维值较好地反映了断层的构造复杂程度,高分维值单元的构造相对复杂;大（中）型断裂穿过不同层位时,对应单元的分维值表现出较高的相似性;并且随着开采层位的加深,各煤层信息维的分维值从统计学特征上表现为均值减小、标准差增加。在此基础上,预测了临涣矿区深部未开发层位的断层带面积信息维分布特征,推测深部煤层中受到断层带影响的单元可能较少,但在局部单元会有密集的小断层,不利于瓦斯的逸散,因而很可能具有相对更高的瓦斯含量。     

基于改进AHP-独立性权系数法的地质构造复杂程度定量评价

矿井地质构造发育特征对工作面安全高效回采具有重要的实际意义,以淮北矿区钱营孜煤矿西一东一采区间孤立块段(下文统称研究区)为研究对象,在分析研究区地质资料基础上,选取断层密度、断层强度、断裂分维值、褶皱平面变形系数等4个指标,采用改进AHP-独立性权系数法相结合的综合确权方法,基于ArcGIS软件建立地质构造复杂程度综合评价模型,开展了研究区地质构造发育程度定量评价。研究结果表明：4个评价指标的权重分别为0.132 6、0.162 1、0.383 4、0.321 9,其中断裂分维值对构造复杂程度影响最大;研究区的构造复杂程度可分为复杂、较复杂、中等、简单4个等级,其中研究区中部构造复杂程度最大,研究结果对研究区下一步巷道掘进及回采具有一定指导意义,同时为类似新采区采前构造预测与评价提供了一种新方法。     

城郊煤矿二水平煤层底板突水危险性综合评价研究

为了探究城郊煤矿深部延伸二水平主采二2煤层底板突水危险性,根据矿区二水平底板地层及断层构造特征,采用突水系数法和分形分维方法对二水平底板的断层构造复杂程度及突水危险性分别进行了量化分区与综合分区评价.结果表明,虽然两种方法的计算过程和量化分区参数不同,但所进行的量化分区具有较好的一致性,断裂构造复杂程度分维值与突水系数...     

济宁煤田王楼煤矿断层分形特征研究

采用分形学理论和方法计算王楼煤矿断层分维值,分析断层分形维数的特征,并对未采区断层构造进行预测。结果表明:矿区断层分维值介于1.000~1.402,断层具有良好的自相似性,煤矿构造复杂程度为中等,局部略复杂,对煤矿的安全生产具有一定指导意义。     

断层分形信息维及在底板突水预测中的应用

针对地质构造定量化评价难题,运用断层分形理论对良庄井田15煤层三采区底板断层进行信息分维定量评价研究,并分析断层面积信息分维值影响因素、构造与矿井底板突水关系。结果表明,底板断层面积信息分维值影响因素主要为断层复杂程度、断层落差、断层性质。断层越复杂,断层面积信息维越高;断层落差越大,断层面积信息维越高;断层高面积信息维值条带分布与断层走向具有一致性。在无奥灰径流带的条件下,奥灰含水层以裂隙水存在,断层为底板突水的主要控制因素之一,底板水压、涌水量、突水系数与底板断层面积信息分维值具有正相关性,底板断层面积信息分维值越大,底板原始导高带越大,底板水压、涌水量、突水系数也越大,突水风险越高。同时,将良庄井田15煤层三采区危险性分区并预测危险区(D_1>1.35)主要位于采区中部以西部分和北西角,建议对其附近断层预留足够的安全煤柱。     

断层分形信息维及在底板突水预测中的应用

针对地质构造定量化评价难题,运用断层分形理论对良庄井田15煤层三采区底板断层进行信息分维定量评价研究,并分析断层面积信息分维值影响因素、构造与矿井底板突水关系。结果表明,底板断层面积信息分维值影响因素主要为断层复杂程度、断层落差、断层性质。断层越复杂,断层面积信息维越高;断层落差越大,断层面积信息维越高;断层高面积信息维值条带分布与断层走向具有一致性。在无奥灰径流带的条件下,奥灰含水层以裂隙水存在,断层为底板突水的主要控制因素之一,底板水压、涌水量、突水系数与底板断层面积信息分维值具有正相关性,底板断层面积信息分维值越大,底板原始导高带越大,底板水压、涌水量、突水系数也越大,突水风险越高。同时,将良庄井田15煤层三采区危险性分区并预测危险区(D_11.35)主要位于采区中部以西部分和北西角,建议对其附近断层预留足够的安全煤柱。     

分形理论在断裂构造特征研究中的应用

断裂网络是一种复杂的具有自相似性的分形体系。该文采用容量维研究了安居煤矿一、二采区断裂网络的复杂程度。通过研究表明,断层发育好,分布密集的部位,分维值较大;断层发育不好,分布相应较少的部位,分维值低。根据地质构造分形特征,将研究区分为三个区:构造简单区、构造中等区、构造复杂区。     

霍州矿区断层构造的分形特征

霍州矿区断层构造的分形特征与渭河盆地东区基本相同，都形成于张扭性的动力学环境；矿区内各井田的断层分维值以白龙井田最高，团柏井田最低；分维值的大小体现断层构造的复杂程度。     

基于AutoCAD的断裂构造分维值自动化统计研究

断裂构造的分维值是定量评价矿井断裂构造复杂程度的重要指标, 针对其在评价过程中数据统计方法繁杂、 精度低等现状, 在AutoCAD平台上, 依据分形盒维数测定的原理和方法用Au鄄toLISP语言编写程序实现了断裂分维值的自动化统计功能, 并用钱营孜煤矿的实例验证了程序统计的正确性。 结果表明： 用程序计算的分维值为0.424 5 ~1. 590 7, 且各块段相关系数 R 绝大多数在0. 95以上, 表明程序统计的正确性和精确性, 提高了科研分析工作效率。     

卧龙湖煤矿地质构造对瓦斯的控制作用分析

为分析断层及褶曲地质构造对煤层瓦斯的控制作用,利用断裂分维值、煤层底板埋深构造曲率值量化了地质构造复杂程度。以卧龙湖矿8煤层为例,通过分析2者与煤层瓦斯含量的关系,得出断裂分维值大的地方构造相对复杂,在断裂构造复杂带附近瓦斯含量小,而对于断裂构造复杂程度次一级复杂带内瓦斯富集,且小于此区域内瓦斯含量与断裂分维值成正相关性;同时得出煤层底板埋深构造曲率值与煤层瓦斯含量存在较好的正相关性。     

矿井深部延伸采区的构造复杂程度定量评价研究

为了探究深部延深采区构造复杂程度,以裴沟煤矿四二采区为地质背景,通过分形的方法,对采区进行了不同块段分维值的计算。结合Surfer软件绘制了断层分维的平面等值线图,并与该采区构造地质图进行对比,进行了采区构造复杂程度的量化分区。得出了受滑动构造影响四二采区断裂构造的复杂性具有明显的不均匀性,断裂构造分维值基本上反映出了四二采区构造的复杂程度,应用分形分维的方法可较客观地反映采区构造的复杂程度,并对未开采区域作出科学推断。     

基于断裂构造分维与突水系数法的底板突水预测

该文选取滕南矿区为研究对象,运用分形理论对矿井的断裂构造的复杂程度进行了定量评价,得到了研究区的断裂分维特征并分析了其对突水危险性的影响。运用信息融合的方法将断裂构造分维与突水系数法相融合,对煤层底板突水进行危险性评价,并对矿井底板突水的危险区域进行分区与预测。得到了更加符合实际的突水危险性综合分区图,对制定煤层开采时的底板水防治措施具有一定指导意义。     

基于断层信息维的矿井构造定量评价

应用断层信息维对矿井构造进行定量评价可反映其非线性规律,并对采区设计具有指导意义。以矿井采掘平面图中断煤交线为基础,通过断层带面积统计和计算信息维．克服了一般的容量维法在表征断层构造复杂性方面的不足．较好地反映了矿井构造的复杂程度。基于断层带面积的信息维表征的矿井构造复杂性分布特征更加合理和客观．因此更适合作为定量评价矿井构造复杂程度的依据。在此基础上对采区工程地质、矿井地压和地质灾害等开采地质条件提出评价和处理建议。     

灰色模糊理论在地质构造复杂程度评价中应用

矿井地质构造是煤矿开采地质条件中最主要的影响因素,直接关系到煤矿的安全生产。为了了解矿井的地质构造,选取了褶皱平面变形系数、断裂分维值、断层密度、断层强度4个变形参数作为评价指标,采用灰色模糊理论定量评价对临涣矿7煤层的构造复杂程度进行了分析,划出7煤层的构造分区带。实践表明,现实揭露的开采情况与评价结果一致,为矿井的高效安全生产提供可靠的地质依据和有效的建议。     

基于MapX的煤矿断层网络复杂程度的定量评价

分析了煤矿断层网络特点、现有的评价指标和评价工具,认为分维作为定量评价指标可以有效而准确的描述断层网络的复杂程度。开发了基于G IS组件M apX的断层网络复杂程度评价系统,并对刘桥二矿矿井的断层网络的复杂程度进行了定量评价,结果表明,利用G IS进行断层网络复杂程度的定量评价是可行、高效的,分维指标能够合理、准确地反映断层网络的复杂程度。     

洞村矿区地质构造条件及复杂性分析

为查清洞村矿区构造地质条件及其复杂程度,矿区先后开展了多次地质普查工作。经钻探勘查分析,矿区内发育樟木桥向斜、长坑向斜、F₂、F₃及F₃₁断层等构造,对煤层赋存状态造成影响。同时利用基于AutoLSP语言编程的构造分维方法对研究区地质构造复杂程度进行定量研究分析,并最终确定矿区构造复杂性分区图。     

基于分形理论的潘三矿西翼8煤层底板断层构造分析

煤层底板断层构造的复杂程度对煤矿开采、瓦斯突出、矿井突水等都有一定的影响。根据矿井的生产资料,主要利用分形理论对潘三矿西翼8煤层底板断层构造进行定性分析。结果表明,研究区内对勘探阶段所进行的断裂分维可以代表井田的断裂构造发育程度,井田内断裂分维值分布具有明显的差异性等。     

构造发育复杂性评价方法研究及应用

新安矿井下开采受断裂构造影响严重,针对该矿断层发育的特点,在对构造发育复杂性评价方法进行分析的基础上,采用分形理论对矿区构造发育数量和组合关系等进行了研究,并利用该方法对新安矿的构造发育复杂性进行了评价,根据相似维计算值统计分析确定了分区阈值,并划分了3个构造复杂程度分区。