金属矿山采空区形状分形特征探索

引入分形理论研究金属矿山采空区形状特征,采用计盒维数方法分别计算了四个不同矿山单个采空区一维边界线、二维区域、三维边界曲面以及三维空间体的分维数,研究探索得知单个采空区形状具有良好的分形特性,进而将单采空区分维值计算方法拓展至采空区群顶板分维值计算,研究证明采空区群顶板三维曲面形状也具有明显的分形特征。分维值是反映采空区复杂程度的定量参数,其为复杂采空区形状特征研究提供了一种新的方法,可供类似研究借鉴。     

岩体节理面的分形与分维研究

应用分形几何理论对岩体节理进行描述，求得了节理的分维数df，并建立了节理分维数df与其粗糙度JRC的关系。有了节理的分维数就可方便的进行节理的分类及强度计算，这比传统的用JRC描述节理更具有实际意义。     

分形与分维及其在工程地质中的应用展望

文中介绍了分形与分维的基本概念、理论、计算方法等,分析了自然界中的分形特征,在此基础上,对分维在工程地质中的应用做了展望。     

露天矿排土场散体岩石粒度分布的分形特征

应用分形几何理论研究了露天矿排土场散体岩石粒度分布的分维特征。研究表明：排土场岩石块度分布具有良好的分形结构，分维数大小随着排土场高度的增加而增加，但不超过3，当分形量测尺度一定时，分维数越大，散体中细颗粒含量越多，平均粒径也越小；当维数D一定时，粒级粗细将随分形量测尺度范围发生变化，分维数与散体剪切强度参数之间存在一定的相关关系，分维数是定量描述岩块粒度粗细含量的一个重要的参数，可用于排土场粒度资料的统计分析。图2，表3，参10。     

分形节理抗剪强度尺寸效应的数值试验

为了研究岩石节理抗剪强度参数取值中的尺寸效应问题，采用随机分形方法，重构了岩石节理剖面线，在此基础上，应用数值直剪试验方法，研究了不同分维值岩石分形节理抗剪强度参数随节理尺寸的变化规律．数值直剪试验结果表明：岩石分形节理存在消除抗剪强度参数尺寸效应的临界节理尺寸（CJS）．以分维值为1．1，1．2，1．3的岩石分形节理为例，得出其抗剪强度参数CJS分别为60，70，80cm.节理剖面线分维值越大，分形节理抗剪强度参数的尺寸效应就越显著，临界节理尺寸也越大．     

断层分形分布之间的相关关系

根据断层几何和其物理机理与特征，分析了断层数目分布、位移分布和间距分布的分形维之间的相关性。建立了断层系统表面迹的分形模型，研究了断层分形分布的分形维数与断层系统表面迹线分维的相关关系。只要测定出任意两种分布的分维就能推算出其它分布的分维值。     

鹤壁四矿矿井涌水量的分形预测

介绍了分形理论中的时间序列(R/S)分析方法,讨论了赫斯特指数的理论意义和实际计算方法,并将其应用于矿井涌水量的分形预测。通过对井田涌水量时间序列的分形处理,根据极差、标准差的结构分维值的大小,对矿井涌水量的增量趋势作了分形预测。     

超细煤粉颗粒形状分形维数与球磨工艺的研究

在行星磨完成不同煤的超细粉碎．基于面积一周长法，利用煤粉颗粒的SEM图像结合图像分析软件计算不同工艺条件下的煤粉体的颗粒形状分形维数，结果表明：该方法计算的分维值相关系数多在0．95以上；煤颗粒形状分形是多域度分形；煤颗粒粉碎初期形状分形维数逐渐减小，当粉碎到团聚时间时，其分形维数值反而在增大；含碳量高的煤质在粉碎时，其形状分形维数一般较小；不同助磨剂对颗粒形状分形的影响不同．     

R／S分析及单井煤层气、水产能的分形预测

简述了分形理论中的时间序列（R/S0分析方法，讨论了赫斯特指数的理论意义和实际计算方法，并将其应用于单井煤层气，水产能预测，通过对单井煤层气，水产能时间序列的分形处理，根据极差，标准差的结构分维值的大小，对单井煤层气，水产能增量趋势进行了分型预测。     

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。     

储层岩石孔隙结构的分形研究

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征，孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度和非均质性。应用分形几何的原理，对低渗透储层岩石的孔隙结构进行了研究。建立了毛管压力和孔隙大小概率密度分布的分形几何模型。并根据毛管压力曲线资料计算了孔隙结构的分形维数和孔径大小概率密度分布。计算结果表明，用该方法研究孔隙结构不仅简单易行，而且精度很高。     

基于分形理论的岩石断面表面形貌研究

通过岩石的三点弯曲试验与激光表面仪扫描试验获取岩石断面的三维坐标,基于分形维数计算的基本理论——表面覆盖法,探讨了大理岩与花岗岩两类岩石粗糙断面的分形特性。研究结果显示:分形维数与分形截距是描述粗糙断面性质的几何参数,分形维数揭示了表面粗糙度,分形截距表征了断面波形坡度,二者相得益彰。但是,维数对表面粗糙性的区分度小。     

排土场废石块度分布的分形特征

本文引用分形几何理论研究了排土场废石块度分布的分开几何特征，讨论了废石块度分布的分数维计算方法，利用实际矿山排土场的资料进行分数维的计算，并对排土场不同部位分数维值的特征及其变化规律进行了研究，建立了分数维同废石抗剪强度的相关关系。     

单轴压缩条件下饱水粉砂岩红外温度场的分形特征研究

为探寻单轴压缩下饱水粉砂岩破裂过程中的红外辐射特性,引入分形理论,通过盒维数法计算出饱水粉砂岩红外温度场的分形维数,结合方差对单轴压缩下饱水粉砂岩的分形特征进行分析。结果表明:红外温度场的分形维数不仅能够表征饱水粉砂岩变形过程中裂纹发育的几何特征,同时也体现了裂纹发育过程中的动力学特征;较方差而言,分形维数对岩石加载过程的红外温度场变化更为敏感;分形维数在弹性阶段以及表征饱水粉砂岩试样破裂的红外前兆方面刻画效果优于方差。     

基于分形几何理论的岩体结构面分布特征研究

基于分形理论和现场岩体结构面调查，对岩体结构面进行了统计分析，网络模拟和分形维数计算，探讨了分形维数据和结构面分布密度程度之间的关系，并将分形维数应用于矿山工程岩体的质量评价。     

佛子冲铅锌矿田线性构造的分形特征

利用ASTER GDEM数字高程模型(DEM)作为数据源,以线段追踪算法(STA)提取了佛子冲铅锌矿田的线性构造,并采用计盒维数法计算了各个区段相应的线性构造分维值,然后做出了线性构造分维等值线图。结果显示该区域线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征,线性构造分维值的高低反映了线性构造展布结构的复杂程度。已知铅锌矿床(点)主要分布在高分维值区或附近,表明线性构造分维值可以作为线性构造发育程度与成矿属性的重要参数。     

基于分形理论的岩石质量评价

为了揭示地质数据的内在关系,深层次地反映节理岩体的工程地质特点,分析讨论了岩体结构面的分形特征,提出了一种利用分形分布、节理密度、岩石质量指标RQD和结构面间距分布形式的联系来评价岩体质量的方法。研究表明,分维数D能够弥补方法CSIR在评价岩体质量中的某些不足,可以作为岩体质量评价的一个定量指标。     

分形几何和粉碎特征

用线的分形生成解释了分形和分维数的基本概念。导出了粉碎粒度分布的分维数和分裂比、粉碎概率互相间存在的简单关系。从测定颗粒表面的分形构造出发，给出了粉碎能耗和粒度分维次方成反比的结果。     

煤粉碎粒度分布的分形模型

从自相似分形几何原理出发,建立了煤粉碎粒度分布的分形模型,得到了煤粉碎的分形粒度分布公式。结果表明:煤粉碎的粒度分布维数取决于煤粒的粉碎概率和粉碎相似比,影响煤粉碎粒度分布的因素有煤粉碎的粒度分布维数和煤粉碎后煤粒的最大粒径,煤粉碎的粒度分布维数反映了煤粉碎后煤粉颗粒群粒级的粗细程度。通过分形粒度分布与实际粒度分布的比较,验证了本模型的正确性,可用于指导工程实际。