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。     

新三矿北区断层分形及其对煤层瓦斯含量的控制研究

新三矿北区地质构造以断层为主,文章运用分形理论对新三矿北区断层发育复杂程度进行了定量评价,分析了断层相似维D_s的分布特征,然后根据实测煤层瓦斯含量数据,拟合了煤层瓦斯含量与断层相似维D_s的关系,从而为矿井瓦斯预测提供了重要的参考依据。     

基于回归模型的断层构造复杂度分析

为了对矿区断层构造复杂度进行更加合理地评价,需要对断层多元信息进行综合分析.以徐州某煤矿为例,分析了断层的分形维数、落差及倾角等因素与矿井突水点涌水量的相关关系,建立断层信息与涌水量回归模型,通过ArcGIS强大的空间分析功能生成断层对突水影响函数等值线图.与单一依据分形维数的插值结果相比,利用辅助信息的回归插值模型能够克服断层分形维数不能表达垂向信息的缺点以及断层信息缺失情况下的断层构造复杂度难以评价,提高了断层构造复杂度评价精度.最后对断层构造复杂度等级进行划分,能有效预测矿井突水.     

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。     

首山一矿己组煤层地质构造复杂程度研究

针对首山一矿己组煤层地质构造复杂程度分级问题,在对矿井地质构造发育特征统计分析的基础上,选取断层强度、断层密度、褶皱复杂程度系数3个评价指标,采用模糊综合评价法对矿井己组煤层地质构造复杂程度进行定量评价,得出了地质构造复杂程度分级图,并对矿井己组煤层按地质构造等级进行分区。评价结果准确反映了矿井地质构造复杂程度,为矿井安全高效生产提供了技术支持。     

中马村矿地质构造复杂程度的定量化评价

针对中马村矿地质构造在全井田发育不均衡的现象,通过分析矿井断层的发育特征和展布规律,对井田不同开采水平进行了构造等性块段划分;在等性块段的基础上,结合断层的发育特征、沉积特征、几何特征3个方面因素,建立矿井构造综合评价模型;通过等性块段、综合指数评价和灰色关联度方法,对矿井进行了构造复杂程度综合评价.评价结果表明,由于构造在煤层中起到了沟通割理和外生裂隙的作用,故在构造相对复杂的开采水平,煤层透气性系数也相对较高.     

山西古交矿区断裂构造复杂程度评价

基于分形理论,应用断层信息维对古交矿区断裂构造复杂程度进行定量评价。结果表明,矿区断层分维值整体较高,构造较为复杂。矿区北部、西北部以及西部大断裂带附近或小断层发育密集区域,分维值高,矿区南部断裂构造简单,分维值一般小于1。分维评价结果与实际生产揭露一致,评价结果可靠。断层信息维很好地反映了矿区断裂构造的复杂程度,克服了以往单因子评价断裂构造复杂程度的不足,可作为定量评价矿井构造复杂程度的一种有效的、较为准确的指标。     

许疃矿矿井构造特征及对构造煤发育的控制作用

分析了许疃煤矿断层的发育特点,总结了研究区矿井构造特征,应用分维法进行了矿井构造复杂程度定量评价,通过井下采样和显微鉴定,划分了研究区构造煤类型,探讨了研究区构造演化,结合构造煤分布范围与发育厚度特征的分析,认为研究区矿井构造复杂程度明显受较大型逆断层的影响,构造煤的发育特征主要受这些逆断层的控制。     

基于改进富水性指数法的灰岩含水层富水性评价

为解决传统富水性指数法中不能有效反映各指标内部的差异性及断层周边的富水性,引入具有自相似特征的断层分维和分区变权模型对煤层底板灰岩含水层富水性进行新的评价。以单侯矿井为例,在分析矿井地质及水文地质条件的基础上,构建含有断层分维值这一主控因素在内的评价指标体系,采用分段强激励-惩罚型变权模型对其进行评价,并与传统的富水性评价结果进行比较。结果表明:改进的富水性指数法能够更全面、准确的反映出断层构造对矿井底板含水层富水性的控制作用,并且使得评价结果更具有离散性,更容易划分评价等级,以及更加合理地反映每个评价单元的真实情况,从而提高了矿井底板含水层富水性评价的精度和实用价值。     

反射槽波在工作面内多条平行断层探测中的研究与应用

目前,矿井小构造对煤炭开采的影响越来越突出,断层是矿井小构造的主要类型,对矿井安全高效开采造成严重影响。探讨了反射槽波探测技术在单条巷道同侧2条走向断层中的研究与应用情况,建立了煤层中含断层的二维及三维数值模型,证明了该方法的可行性,并利用该技术在阳煤集团长沟煤矿15110工作面进行断层探测,取得了良好的应用效果。     

分形程序的设计及其在瓦斯地质中的应用

文章研究了计算分形维数的盒维数算法和绘制等值线的三角网方法,编制了分形程序,包括分形维数计算及等维线绘制两个模块,并结合实例,对矿井内断层分布特征进行了分析。结果表明,该程序为分形理论在瓦斯地质中更加深入和广泛地应用提供了一个快捷、方便的工具,具有一定的使用价值。     

断层容量维在华北型煤矿底板突水中的应用

为解决断层量化的难题,提高底板突水评价的精准度,把分形分维思想引入断层量化中,并以典型的华北型煤田为例进行分析研究,结果表明,断层容量维很好地反映了断层的客观存在以及给底板突水所带来的影响,预测结果与突水点的拟合较好。     

基于分形和曲率评价的构造复杂矿井瓦斯地质规律分析

煤层瓦斯赋存受矿井构造条件控制,构造复杂程度的评价和研究对预测瓦斯突出灾害至关重要。文章基于某矿瓦斯地质资料,通过利用分形计算和曲率评价相结合的方法,分析了主采煤层构造复杂程度,探讨与预测了矿井瓦斯地质规律。研究发现矿井瓦斯分布受矿井断层影响明显,并据此划分了3个瓦斯地质单元,整体上瓦斯分布随煤层埋深增加而增大,但在局部区域内异常分布;矿井分形维数和曲率计算分别介于0.6～1.838 2和(5～35)×10~(-5)之间,分形维数和曲率值均与瓦斯含量正相关,但在构造简单区域内异常点同样暗示出瓦斯的不均一分布特征,高挤压应力环境下的断裂构造是造成瓦斯异常分布的主要原因;结合矿井构造分析发现煤层中"低构造分维值和高曲率值"叠加区域是高瓦斯突出危险区域。研究结果为矿井瓦斯预防提供指导。     

新河井田3~#煤层断层发育定量化评价

以新河井田地质资料为基础,绘制了断层走向、倾向玫瑰花图和倾角分布直方图,表明井田内断层以SN和NE走向为主;利用断层分维值和断层影响因子指数对断层发育特征进行定量评价,对比两者的结果可以看出:后者在评价断层时考虑了断层规模大小,断层影响因子较大区域主要围绕两个大断层(嘉祥支和嘉祥支三断层)分布,大断层发育区岩层较破碎,导通的含水层越多,越容易引发矿井突水事故。     

浅析同富新整合矿区断层分布与矿区水灾害预防

对同富新矿区井田内地质断层分布、断层特征,以及矿井充水因素,进行了简要分析,以便规避断层危害,最大限度的做好矿井水灾害预防。     

GIS水文地质信息系统开发与应用

文中将GIS技术用于矿井水文地质信息加工和处理，将MAPGIS应用于矿井评价中，为煤矿生产管理部门对矿井水文地质信息的管理，查询及分析提供了一条新的更加有效的途径。     

地震多属性融合技术在煤矿隐蔽断层构造识别中的应用研究

隐蔽断层构造是矿井致灾体之一,一定规模的断层可能成为矿井重要的导水通道,特别是一些小断层构造是制约矿井自动化开采和安全生产的重要因素。为准确、高效识别矿井内小断层,特别是一些组合断层的构造类型及其空间分布特征,以古城煤矿为例,依据地面三维地震数据体,采用地震多属性识别技术对矿井断层构造进行精细识别,保障了矿井的采掘工程合理布置和安全生产。     

钱家营井田构造复杂程度定量评价

针对地质构造复杂程度难以综合量化评价的现状,基于地质构造在规模、结构、形状、力学特征等具有统计意义上的自相似性,以开平煤田钱家营井田为研究区域,采用分形理论,对地质构造发育程度进行了量化研究,提出了利用分形维数对地质构造复杂程度进行定量评价的方法。应用结果表明,钱家营井田褶曲平均分形容量维值0.939 1,褶曲分形维数为东北高,中部低,西南高。断层的平均分形容量维值平均为1.454 4,断层主要集中发育在东北部。同时,利用分形方法能够得到与数学地质趋势面分析结果精度相同的研究区构造分布情况,准确度较高。     

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。