基于模糊综合评判法的地质构造复杂程度评价——以许厂煤矿330采区为例

矿井地质构造是影响煤矿安全开采的首要地质因素。鉴于许厂煤矿330采区构造特征和发育规律不清,为合理安排生产和正确选择采掘方式,在分析整理现有采掘地质资料的基础上,按照400m×400 m把许厂煤矿330采区划分成44个单元,选取了断层密度、断层强度、平面褶皱强度指数、分维值四个定量评价指标,采用模糊综合评判法对3下煤层的构造复杂程度进行了分析评价。评价结果表明:属于Ⅰ类的有25个单元,Ⅱ类的有7个单元,Ⅲ类的有6个单元,Ⅳ类的有6个单元,开采实际揭露情况与评价结果基本一致,基于模糊综合评判法的地质构造复杂程度评价基本可靠,可为矿井的高效安全生产提供一定的指导依据。     

淮北刘店煤矿构造特征及其形成机制分析

刘店煤矿地质构造复杂,严重影响了采区布置和综采块段的选择,制约了煤矿效益的发挥。依据矿井勘查及生产揭露资料系统地分析了矿井构造发育特征,并从矿区所处聚煤盆地构造演化人手,探讨了不同期次构造应力场特征及对研究区的影响,揭示了矿井构造的形成机制。研究结果显示：区内总体构造形态为一倾向北北西的单斜,次级褶皱、断层发育;矿区东部构造简单,西部构造复杂,次级褶皱被一系列断层所切割,早期的东西向褶皱被后期北东向褶皱叠加改造;矿区构造是经历了五期构造变动的结果,矿区西部的构造是影响煤矿生产的主要地质因素。     

潘一煤矿井田11-2煤层小构造分布规律研究

采用构造地质学的方法,对潘一煤矿井田内11-2煤层中断层的特征、发育规律及形成机制进行了分析。根据已采区小断层分布规律,以及井田构造应力场进行研究,对未采区构造分布作出预测。此项研究对确保矿井安全生产,提高矿井经济效益及矿井的长远规划都具有十分重要的意义。      

分形研究在唐山煤矿铁三、铁四区构造预测中的应用

矿井断裂构造的分维值可以定量描述断裂分布的复杂性，它是断层数量、规模、发育程度、组合方式的综合体现，分维值越高，则构造越复杂，对煤矿生产的影响越大。应用分形理论，对唐山煤矿的铁三、铁四采区进行了深入的研究，定量评价了研究区的构造复杂程度，并预测了研究区的断层数量。     

矿井断层构造复杂程度的GIS与熵值耦合评价研究

基于GIS与熵值耦合理论的矿井断层构造复杂程度的综合评价方法,建立了断层构造的非线性特征值、断层规模指数、煤层底板倾角指数、断层断距指数等与矿井构造复杂程度相关的评价指标体系。并以河南某矿为例,对矿井断层构造复杂程度进行多因素评价综合分区。结果显示:该矿井构造以中等和简单为主;在构造简单-中等区,构造对煤层开采基本无影响,而在构造复杂区,断层可导致水文地质条件变得较为复杂,影响煤层安全开采。     

珲春矿区构造特征的初步探讨

从收集整理勘查及矿井资料入手,阐述了构造分布特征,总结了影响矿井生产的地质构造发育的一般规律,指出了在矿井生产过程中如何判断断层的存在和断层特征,对矿井生产、提高经济效益有一定的指导意义。     

鲍店煤矿矿井构造复杂程度评价

在鲍店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,影响鲍店矿构造复杂程度的主要因素是断裂构造,褶皱构造的影响相对较弱;矿井的西部和北部铺子断层以西区域是矿井的2个构造复杂区,分维值均在1．2以上;矿井目前开采的七、九采区构造相对简单,尤其北部区域是构造简单区,是机械化采煤的有利区。     

准格尔煤田不连沟矿井构造特征及其对煤矿生产的影响

准格尔煤田位于鄂尔多斯盆地伊盟隆起和晋西褶曲带的转折部位，煤田内的矿井构造样式多样，而且矿井生产揭露前后构造复杂程度发生了重大变化。以不连沟矿井地质勘查和矿井揭露的褶皱、断层、岩溶陷落柱、火成岩侵入体等地质构造为主要研究对象，通过数理统计方法对矿井内的构造发育特征进行了定量或半定量评价，分析不同地质构造的形成机制、演化背景及矿井构造复杂程度变化的主要原因，统计分析不同类型地质构造对矿井采掘生产的影响，总结矿井地质构造探查经验，提出适应于该区的构造探查思路。结果表明:不连沟煤矿构造样式多样，构造发育的分区特征明显，构造组合具有耦合性；矿井中部的弧形坡折带及波状褶皱形成开始于加里东构造运动，属于黄河断裂和呼-清断裂的伴生构造；区内走向EW （或近EW向）和NW断层组合是鄂尔多斯盆地印支期S—N向挤压应力和燕山期NW—SE向挤压应力共同作用的结果。各类地质构造制约着矿井采区部署、巷道掘进、工作面回采速度，造成大量资源损失，给矿井防治水带来巨大挑战。针对类似研究区的复杂矿区，建议采用三维地震勘探扫面，井下槽波、电法勘探靶区圈定，定向钻验证的“物探、钻探，地面、井下”相结合的综合探查方案。      

矿井层间滑动构造定量评价——以潘集一矿为例

煤层及其顶底板中滑动现象极为普遍。层滑构造是导致煤层不稳定的主要因素,常常造成煤层厚度的突然变化,甚至形成无煤区,严重影响煤炭生产。为了掌握并了解矿区层滑构造的分布规律及发育强度,采用模糊综合评判法,取煤层层滑断层密度、煤层异常指数、断层密度、断层的强度指数、构造煤的发育强度指数、岩层组合关系量化参数6个评价指标,对矿区层间滑动构造复杂程度进行评价。结果表明:采用模糊综合评判法所得评价结果与矿区揭露结果相似。结合矿区地质条件预测深部未采区层滑构造发育程度取得了良好的效果,这为矿区生产部署提供了参考依据。      

芦岭煤矿8煤层地质构造复杂程度综合评价

为提高芦岭煤矿8煤层地质构造复杂程度综合评价的准确性,在对其定性评价的基础上,遴选了断层密度、断层强度、断层走向影响指数和褶皱平面变形系数4个评价指标,采用灰色模糊综合评价方法对其进行了定量评价,得出了芦岭煤矿8煤层地质构造复杂程度定量评价结果图,划分了构造简单、构造中等、构造复杂和构造极复杂4类构造复杂程度等级。经对比,评价结果与煤矿实际揭露情况基本一致,证明了评价的合理性,为备采区Ⅲ一采区8煤层的采掘提供了科学依据。      

矿井构造系统的混沌时间序列分析

基于实测的煤层底板的倾角、断层强度、断裂信息维等描述矿井地质构造的指标数据,依据地质构造具有自相似的特性,模拟了矿井地质构造演化的时间序列,并通过重建相空间的方法,计算了时间序列的关联维。实例分析表明:矿井地质构造系统的状态吸引子为混沌吸引子,其演化具有混沌特征;揭示了描述矿井构造系统相空间所需的状态参量维数的大致范围;倾角累计值指标包含了褶皱和断层的多重信息,更能反映系统的混沌特性,其反映的维数更接近于描述混沌系统相空间所需的维数真实值。该方法对矿井构造定量预测和矿井地质保障系统研究具有重要的实践意义。      

淮南矿区潘三矿构造发育规律定量研究

本文采用煤层构造形态空间分析、断裂要素数理统计分析等方法,并引入断裂分形维数指标作为刻划断裂构造发育强度的指标之一,对准南矿区潘三矿地质构造进行了定性—定量分析,揭示了矿井地质构造发育的南北分带性和东西分区性特征。     

Application on Floor Water Inrush Evaluation Based on AHP Variation Coefficient Method with GIS

The prediction and prevention of floor water inrush is directly related to the safety of the coal mine production. The previous evaluation method of floor water inrush was more one-sided and lacked main control factors related to mining conditions. In order to evaluate the floor water inrush more accurately, under the project background of geological data of Wanglou coal mine, stope width, mining depth, fault scale index, water pressure, water abundance and thickness of aquifer were selected as main controlling factors of floor water inrush. Combined with the subjective weight analytical hierarchy process and the objective weight variation coefficient method, the weight coefficients corresponding to the main controlling factors were obtained respectively. The thematic map of the risk assessment of coal seam floor water inrush was drawn by combining the constructed comprehensive weight vulnerability index model and geographic information system. The results show that: ① according to the actual geological data of mine, two fault related factors were removed. And stope width and mining depth were increased as the main controlling factors to evaluate floor water inrush. It is easier to compare and calculate the weight of evaluation factors. ② The constructed comprehensive weight vulnerability index model can comprehensively evaluate the risk of floor water inrush. And the results of the evaluation are more accurate. ③ The related thematic maps can directly reflect the risk of floor water inrush, which is of guiding significance for the prediction and prevention of coal seam floor water inrush.     

矿井地质动力环境评价方法与冲击地压矿井类型划分研究

冲击地压等矿井动力灾害的发生受多因素影响,是自然地质动力环境条件和开采工程扰动条件耦合作用的结果。冲击地压发生的时间、空间、强度等特征与矿井所处区域地质动力环境有关,由于不同煤田、不同矿区、不同矿井所处的区域地质动力环境存在差异性,致使有些煤矿不具备发生冲击地压的地质动力环境条件,而有些煤矿发生冲击地压的类型也不同。提出矿井地质动力环境评价方法,并构建评价指标体系。在地质动力环境研究中,主要考虑自然地质条件下外部地质体的动力作用对冲击地压的影响效应,确定构造凹地反差强度、矿井区域断块构造运动、断裂构造、构造应力、开采深度、上覆岩层结构特征、本区及邻区判据条件等影响因素为评价指标,根据各因素对矿井的影响程度情况,给出每个因素的不同量化评价值。综合量化评价结果,判定矿井是否具有发生冲击地压的地质动力环境：(1)当综合评价指标值n为0～0.25,表明矿井不具备冲击地压发生的地质动力环境;(2)当综合评价指标值n为>0.25～0.50,矿井具有弱冲击地压发生的地质动力环境;(3)当综合评价指标值n为>0.50～0.75,矿井具有中等冲击地压发生的地质动力环境;(4)当综合评价指标值...     

东欢坨矿8煤瓦斯异常的地质因素

运用压汞法和等温吸附法对开滦矿区东欢坨矿8煤储层特征进行研究,结合矿井实测瓦斯涌出量数据,分析了控制东欢坨矿8煤瓦斯异常涌出的地质因素。结果表明:瓦斯异常主控地质因素为地质构造及水文地质特征,东欢坨矿"水大瓦斯小,水小瓦斯大"的赋存规律明显。矿井瓦斯赋存形式主要为游离态,表现出在压性断层带时,瓦斯涌出量较小;在未导通煤系含水层情况下,张性断层带往往煤体破碎、孔裂隙相对发育,瓦斯涌出量显著增大,而在断层导通煤系含水层的水文异常区,瓦斯涌出量有明显减小的趋势。东欢坨矿瓦斯涌出量受多种因素的控制,筛选出煤层埋深、煤层厚度、煤层顶板含泥率和断层数作为主要控制因素,建立了具有较好相关性的瓦斯涌出量多变量数学预测模型;并通过灰色系统理论建模软件对瓦斯涌出量和各影响因子之间的关联度进行分析,得到断层数是瓦斯涌出量的最主要影响因素。      

煤层采动条件下断层活化研究的现状分析及展望

采动条件下断层活化易于诱发冲击地压、底板突水等动力地质灾害,如何对采场断层活化引起的一系列动力地质灾害开展超前防治预警,一直是煤矿安全开采面临的科学技术难题。从数值模拟、相似物理模拟及现场测试三个方面,概述国内外采场断层活化方面的研究现状;围绕断层活化的监测预警方法,包括微震监测技术、声发射技术、视电阻率监测技术、光纤监测技术、注水试验等,从方法原理、研究现状、技术特点等方面对现有的主要测试与评价方法进行了总结;结合当前国内断层复杂区的煤炭资源开采,重点分析断层活化诱发的几类典型动力地质灾害形成机制及其内在联系;当前,对于采动诱发下的断层活化多维多尺度全程精细化监测技术等研究工作仍然不足,基于煤矿开采精准化、智能化需求,指出断层复杂区煤层开采研究应向多场耦合、精细化模型构建、多手段综合探查、智能预警等方向发展。认为通过进一步开展断层活化的基础理论、精细化模拟、多维多场多尺度监测预警的技术系统研究,可为煤矿智能化引领下的矿井地质保障工作提供坚实基础。