基于分形与模糊综合评价法的矿井突水危险性评价

选取恒源煤矿作为研究对象,通过分形理论中的分维值对矿井构造复杂程度进行定量评价,分析了构造复杂程度与矿井突水的耦合关系。运用模糊综合评判方法对恒源矿6煤底板突水进行危险性评价,对矿井底板突水的危险区域进行分区与预测。结果表明,矿井的总体构造较为复杂,全区的分维值达1.31,但构造复杂性具有明显的不均一性,分维值越大构造越复杂,突水点的分布就越集中紧密;6煤层底板大部分突水危险程度较高,较危险、危险类区域合计占47%,大部分突水点均分布在矿井中部的较危险～危险区域,与实际的情况基本相符。     

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。     

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。     

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。     

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。     

盛泉井田断裂构造特征及其对突水影响分析

盛泉井田15煤层距奥灰较近,相对于11、13煤层更易发生突水事故。为研究井田断裂构造特征对矿井底板突水的影响,根据15煤层地质资料,采用统计分析及分形分维的方法,从断层性质、落差、走向、倾角等方面对断层进行了定量化分析。通过断层分维值对研究区进行了构造复杂程度分区,将井田划分为构造简单区、构造中等区、构造复杂区三个区域,并依此来判定区域突水危险性等级。     

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。     

孙村井田断裂构造特征及其对突水影响分析

孙村井田开采下组煤受到底板突水的威胁,通过对孙村井田下组煤地质资料的统计,获得断层性质、落差、走向、倾角等分布特征,分析了各断层要素对突水的影响作用。在介绍断层分形特征的计算方法基础上,绘制了孙村井田断裂构造分维等值线图,并对井田断裂构造复杂程度进行了分区,评价了各分区底板突水的危险性。     

某井田15煤层三采区构造定量化分析

由某井田三采上山区15#煤层地质资料可知该采区以断裂构造为主,通过断层影响因子和断层分形2种方法对三采区构造进行定量化分析,并对采区进行构造分区。利用断层影响因子将采区分为安全区域、有可能突水区域、突水较大性区域;利用断层分形将采区分为构造简单区域、中等复杂区域、复杂区域。通过2种方法的对比可知,断层影响因子分区较细,但与断层分布有一定的出入;断层分维定量评价与断层实际展布一致,符合度高,因此选定断层分维作为底板突水的构造复杂性定量评价。     

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...     

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.     

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。     

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。     

基于分形理论的煤矿突水量预测研究

断裂构造是煤层底板发生突水的控制因素,通过分析断裂构造与其他影响煤层底板突水因素之间的相互关系,利用分形理论研究断裂构造的发育程度,通过分维值的大小体现断裂构造的发育程度。以新安煤矿为例将分维值的大小与矿井最终突水量进行曲线拟合,研究分析二者之间的关系;通过分维值的大小划分研究区的断裂构造发育等级,为矿井的安全开采奠定理论基础。     

祁南煤矿小型断裂构造复杂程度与褶皱变形研究

为查清祁南煤矿101采区煤层赋存情况,在对地质勘查和开采条件系统分析和统计的基础上,应用分形理论对101采区地质构造断裂网络进行复杂程度评价,并讨论褶皱平面变形系数与断裂分形维数的相关性.结果表明:101采区西部中段及东北角断裂构造复杂程度以复杂到极复杂为主,采区的西北、东南角断裂构造复杂程度主要为简单到中等;对比研究了采区内褶皱平面变形系数与断裂分形维数之间的关系,采区西部中段及东北部的褶皱平面变形系数大,断裂构造的分形维数同时增大,采区西北与东南部褶皱平面变形系数小,断裂构造的分形维数同时较小,二者变化趋势具有一定的相关性.     

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。     

涡北井田构造特征及其复杂程度评价

在涡北煤矿地质勘探和矿井开采资料系统分析和统计的基础上,应用分形理论和方法对矿井构造进行了构造复杂程度评价.评价结果表明,影响涡北矿构造复杂程度的主要因素是断裂构造,褶皱构造基本不发育,所以相比较其他构造评价方法,分形评价方法是比较合理和便捷的方法;矿井的中部和南部F26断层以南区域是矿井的2个构造复杂区,分维值均在1.5以上;可能不利于使用综采,可以进行其他开采方法或非正规开采.     

煤矿井田构造复杂程度定量评价研究

矿井水害事故与井田地质构造有着密切关系,科学评价井田构造复杂程度对矿井安全开采具有重要意义。以霄云煤矿为研究对象,选取断层分维值、断层密度、断层尖灭点及交点个数、断层强度指数作为影响矿井构造复杂程度的评价指标,基于灰色关联度(GRD)提出的一种改进的堆栈算法(Stacking)进行指标加权计算,获得矿井构造复杂程度主控因素的权重,建立矿井构造复杂程度定量评价模型。根据该评价模型,将研究区划分为构造破坏区、构造影响区和地层完整区。通过岩心采取率验证了构造复杂程度分区的有效性和合理性。结果表明：研究区构造破坏区主要集中在矿井中部和东部的区域,构造影响区主要集中在矿井中部,岩层完整区主要分布在矿井南部和北部区域。岩层完整区的岩心采取率为87.47%,构造影响区的岩心采取率为76.02%,构造破坏区的岩心采取率为62.09%。评价结果与岩心采取率验证结果吻合,与煤矿实际揭露情况基本一致,证明了评价模型的合理性,为矿井的高效安全生产提供了指导依据。     

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。     

煤矿矿井突水与断层构造的非线性分析

陈四楼煤矿南部深部采区的断层构造较多,是煤矿深部煤层开采突水的重要影响因素,通过对南部深部采区断层的非线性量化分析,获得研究区断层的分维值平均为1.10,在0.7925~1.4534之间,断层构造复杂程度为中等.并获得了研究区突水的单位涌水量与断层构造分维之间的关系,且随着断层分维的增大,矿井突水的单位涌水量也会增大.