基于分形的平煤七矿断层构造研究

以平煤七矿为例,利用分形理论计算了二1煤层底板断层构造的分维,与不同区域的研究成果进行对比,讨论了断层构造复杂程度并对其进行了划分,利用Surfer绘图软件,绘制了断层分维的等值线图。结果显示,平煤七矿断层分维值为0.729 5~1.729 7,断层总体复杂程度较复杂。本研究对矿井安全生产及水害防治具有借鉴价值。     

利用活动断层构造形迹确定矿井结构应力主方向

论述了在矿井地质动力区划方法所划分出的活动断层基础上，利用共轭活动断裂对法和活动断裂擦痕法确定矿区构造应力状态的和该方法确定出的矿井应力状态，对矿井开拓及采区巷道布置设计都具有指导性的意义。     

基于层次分析法的煤储层构造复杂程度定量评价

为研究贵州织纳煤田比德区块6号主采煤储层构造复杂程度,选取构造曲率、断层强度、断层密度、断层分形维数等4个参数,采用层次分析法构建了构造复杂程度评价指标体系;结合分形理论及区块内断层、褶皱发育和分布情况,对6号煤储层构造复杂程度进行了定量化研究和评价,划分了煤储层构造复杂程度分区。结果表明:研究区构造复杂程度类型主要为简单和中等,构造复杂区多集中在区块边缘断裂和大型褶皱发育地带;构造复杂程度主要受控于岩脚向斜及阿弓向斜等大型褶皱,断层在一定程度上加剧了煤储层的复杂性,说明区块内构造对6号煤储层的控制作用极为显著。研究结果可为该区煤层气勘探开发提供理论依据。     

分维——评价矿井断裂复杂程度的综合性指标

矿井断裂网络是一种具有统计自相似性的分形体系．其复杂程度可以用描述几何不规则性的分维来定量评价。本文将分维指标与常用的断裂密度指标进行了对比分析，结果表明，前者不仅包含了断裂条数、组数和水平延伸长度的变化信息，而且包含了断裂分布的不均匀性和组合变化等信息．因此，分维是一种合理、准确评价断裂网络复杂程度的综合性指标．     

断裂系统分形研究新进展

近年来的研究表明,断裂系统的分维数Ｄ值不但保以用于断裂结构面力学性质的鉴定、断裂活动性强弱及断裂运动方式的分析,而且也可以用于矿产预测等方面。不同性质的破裂面其分维值Ｄ有明显的不同,民层Ｄ值最大,逆断层次之,平移断层最小。在断裂活动性及地震方面,高的分维数Ｄ值反映了强的构造活动性及频繁的地震,低Ｄ值则反映了弱构造活动性,而高的断层泥粒度分维值则反映了断裂活动过程中强烈的剪切变形。在矿产分布区,高的     

断层分维特征与瓦斯突出的关系

应用分形几何学的原理和方法对具有代表性的多个矿区井田内的断层分布特征及其与突出的关系进行了研究．研究结果表明,井田中的断层分布服从分形规律,断层的分维值和煤与瓦斯突出之间存在相关关系,应用断层分维值分析和认识突出与断层构造的关系是进行突出预测的一种有效方法．     

河北省煤矿区瓦斯赋存构造控制

通过对河北省7个煤与瓦斯突出矿井、12个高瓦斯矿井、32个低瓦斯矿井煤矿区瓦斯地质特征的研究,提出了河北省瓦斯赋存构造逐级控制理论,华北板块构造控制河北省瓦斯分布,区域构造控制各矿区瓦斯分布,矿井构造控制采区、采面瓦斯.厘定出开平煤田北西翼高突带、下花园八宝山高突带、邯邢煤田鼓山东侧深部高瓦斯带和兴隆-宽城-松树台高瓦斯带4个高瓦斯带.研究表明:河北省内煤矿区高突瓦斯矿井的分布受控于EW向燕山褶皱带和NNE太行山构造带两大构造带,具有分带特征,太行山东麓的瓦斯由于深大断裂和地下水的控制而呈现"西低东高,南小北大"的态势,燕山褶皱带受燕山期NW-SE向水平挤压作用发育有逆冲推覆构造,密集发育的逆断层造成煤层叠瓦式分布有利于瓦斯的保存,80%矿井含煤地层集中在石炭二叠系,石炭二叠系瓦斯突出危险性要比侏罗系煤层大.     

基于断层影响因子与断层分维特征的断层突水危险性定量化分析

断层是诱发矿井突水事故的重要影响因素,新汶煤田受奥灰岩溶突水威胁严重,针对断层诱发突水问题,在系统总结新汶煤田矿井断层构造分布特征基础上,建立了断层对奥灰岩溶突水影响定量化分析体系。引入断层影响因子概念,对底板突水危险性进行了定量分析;采用非线性理论对煤矿地质构造发育特征进行定量化研究,揭示了矿井断层分维特征,提出了断层分维特征及其对突水影响危险性分区的原则及方法。采用断层影响因子等值线和断层分维等值线相互融合技术,得到新汶煤田协庄煤矿奥灰岩溶裂隙分布规律。根据不同单元岩溶的富水性,圈定出煤层突水危险区,对煤炭开采防治突水灾害具有指导意义。     

东濮凹陷断裂构造的复杂程度评价

东濮凹陷经历了印支期、燕山期和喜马拉雅期多期不同性质、不同方向的构造应力作用，发育了NNE(或NE)向、NW向、近NS向和近Ew向等多组断裂构造，形成了不同的构造组合，而现今所呈现的是多期构造形迹叠加的结果．表现出极为复杂的构造图像．凹陷中断裂网络复杂程度的分形评价结果表明。分维的高值(大于1．5)条带总体上呈NE向展布，与断裂的优势方向是一致的，而且主要位于研究区的中部．     

井田突出危险性分形预测研究

为准确预测煤与瓦斯突出灾害,作者以某矿井田为例,采用分形几何学手段研究了井田地质构造的分形特征,并将构造分维数与突出危险性作了对比分析;结果表明,该矿井田地质构造具有分形特征,构造分维数能够定量地描述地质构造的复杂程度,构造分维数与瓦斯涌出量及突出危险性间存在正相关关系.     

淮南潘集一矿11—2煤层层间滑动构造研究

潘集一矿11—2煤层间滑动构造发育,层滑构造特征表现为顶底板揉皱楔入煤层中使得煤层破碎,煤质变差,顶底板凹凸变化。煤层厚度变化大,稳定性差,薄煤带发育。矿区层滑构造主要分布于中西区浅及中深部位置,对煤层厚度影响较大。为了探明矿区层滑构造的成因机理,对矿区层滑构造特征及其类型进行了研究。结果表明：潘集一矿11—2煤层滑构造主要表现形式为断裂式层间滑动,说明矿区层滑构造主要是受矿区断层的牵引作用所致。将11—2煤层滑构造分为揉皱型、断滑型和断裂型,矿区西部层滑构造主要表现为断裂型和断滑型,中部主要表现为揉皱型和断裂型,东部未开采区主要表现为断滑型,为矿区生产部署提供了参考依据。     

青东矿10煤层水文地质特征及充水因素分析

为了评价10煤层开采可能产生的水害影响,根据矿井含、隔水层的水文地质特征,指出10煤层受采动破坏,顶底板砂岩裂隙水、太原组和奥陶系岩溶水沿采动裂隙和断层溃入矿井,对矿井开采形成威胁。根据对矿井充水因素的分析,得出矿井的充水强度不大,充水通道主要为隔水层薄弱地段采动裂隙和断层破碎带。     

Relevance between abutment pressure and fractal dimension of crack network induced by mining

Based on the geological conditions of coal mining face No. 15-14120 at No. 8 mine of Pingdingshan coal mining group, the real-time evolution of coal-roof crack network with working face advancing was collected with the help of intrinsically safe borehole video instrument. And according to the geology of this working face, a discrete element model was calculated by UDEC. Combining in situ experimental data with numerical results, the relationship between the fractal dimension of boreholes’ wall and the distribution of advanced abutment pressure was studied under the condition of mining advance. The results show that the variation tendency of fractal dimension and the abutment pressure has the same characteristic value. The distance between working face and the peak value of the abutment pressure has a slight increasing trend with the advancing of mining-face. When the working face is set as the original point, the trend of fractal dimension from the far place to the origin can be divided into three phases: constant, steady increasing and constant. And the turning points of these phases are the max-influencing distance (50 m) and peak value (15 m) of abutment pressure.     

Fractal feature of western fracture zone in Xikuangshan antimony mine and its geological significance

Ｆａｕｌｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ,ｏｆｔｅｎｍａｄｅｕｐｏｆｍａｎｙｆａｕｌｔｓｏｆｄｉ ｆｆｅｒｅｎｔｓｃａｌｅｓ ,ｉｓｓｉｇｎａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｕｒｓｅ ,ｓｔａｔｅａｎｄｉｎｔｅｎ ｓｉｔｙｏｆｒｏｃｋｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ .Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆｐｈｙｓｉ ｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｒｏｃｋａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃａｃｔｉｏｎ ,ｆａｕｌｔｓｙｓｔｅｍｏｆｔｅｎａｐｐｅａｒｓｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄａｎｄｕｎｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃ…     

基于GIS复合分析的煤矿顶板水害预测研究

在煤层项板水地质信息少且项板突水规律不明的情况下，结合实例分析了影响项板突水的主要因素．应用分维理论对影响顶板突水的褶曲、断层构造因素实施量化并用于复合分析．在ArcGIS软件中，首先将褶曲、断层的分维值和顶板冒裂带内砂质岩层的厚度栅格化；然后应用地理信息系统(GIS)的多元信息复合分析方法对实际突水点进行拟合；最后建立了顶板水害间接预测的数学模型来表达含水层在空间上的变化特点和规律，为项板水害预测提供了一种新的方法．结果表明，该方法比传统的定性分析方法更有效．     

分形和空间灰度共生矩阵联合评价断口形貌研究

为了全面描述断口形貌特征，采用分形和空间灰度共生矩阵结合的方法，对4个典型断口形貌进行定量分析．结果表明：分形维数与断口的粗糙度和复杂度相关；灰度共生矩阵的每一个二阶统计参数都可以精确地描述断口形貌的某一特征，具有较好的纹理表达能力；将灰度共生矩阵的二阶统计参数和分形维数相结合组成多维特征集可以较完整地描述断口图像的纹理特征．分形和空间灰度共生矩阵的联合评价方法，可望实现断口类型的自动分类识别，同时对处理其它纹理图像具有一定的借鉴作用．     

Research on Evaluation of Degree of Complexity of Mining Fault Network Based on GIS

A large number of spatial and attribute data are involved in coal resource evaluation. Database is a relatively advanced data management technology, but its Major defects are the poor graphic and spatial data functions, from which it is difficult to realize scientific management of evaluation data with spatial characteristics and evaluation result maps. On account of these deficiencies, the evaluation of degree of complexity of mining fault network, based on GIS, is proposed, which integrates management of spatial and attribute data. Fractal is an index which can reflect the comprehensive information of faults＇ number, density, size, composition and dynamics mechanism. Fractal dimension is used as the quantitative evaluation index. Evaluation software has been developed based on a component GIS-MapX, with which the degree of complexity of fault network is evaluated quantitatively using the quantitative index of fractal dimensions in Liuqiao No.2 coal mine as an example. Results show that it is effective in acquiring model parameters and enhancing the definition of data and evaluation results with the application of GIS technology. The fault network is a system with fractal structure and its complexity can be described reasonably and accurately by fractal dimension, which provides an effective method for coal resource evaluation.     

桂东南鸡笼顶矿田断裂系统分形研究

应用分形理论原理,采用盒维数法计算了桂东南鸡笼顶金矿田断裂、矿床断裂及矿石和围岩的显微裂隙分维值,这些断裂和裂隙都有很好的统计自相似性。鸡笼顶矿田断裂分维值（1．66）大于桂东南金银成矿带断裂分维值和华南区域背景断裂分维值,分维值越大,成矿规模越大。但在鸡笼顶矿床标度区间,断裂分维值（1．39）明显小于区域背景断裂分维值,这缘于北东向断裂分维值大于北西向断裂分维,矿床仅受北东向断裂控制。鸡笼顶③号矿体中矿石显微裂隙和围岩显微裂隙的分维值都大于宏观断裂分维值,结构更加复杂,含矿热液流体和断裂破碎带应力耦合作用更加强烈。矿石显微裂隙分维值（1．76）大于围岩显微裂隙分维值（1．68）,分维值越大,构造蚀变作用越强,裂隙连通性越好,矿化和赋矿作用越强。显微裂隙分维值也是断裂破碎带矿化的重要定量指标之一。     

西藏羌塘龙尾湖地区音频大地电磁测深调查

2012年笔者在西藏龙尾湖地区开展了冻土带天然气水合物音频大地电磁法测量工作,通过综合分析认为,该区冻土层厚度一般为60~90m,冻土发育程度主要与构造破碎带、沉积松散层、地表水和海拔高程等因素有关。断裂构造主要分布在测区北部,倾向主要为南倾,测区南部的断裂构造主要为北倾。第三系和第四系地层主要分布在测区东南部,沉积厚度大于1km。