煤層瓦斯賦存受礦井構(gòu)造條件控制,構(gòu)造復(fù)雜程度的評價和研究對預(yù)測瓦斯突出災(zāi)害至關(guān)重要。文章基于某礦瓦斯地質(zhì)資料,通過利用分形計算和曲率評價相結(jié)合的方法,分析了主采煤層構(gòu)造復(fù)雜程度,探討與預(yù)測了礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)礦井瓦斯分布受礦井斷層影響明顯,并據(jù)此劃分了3個瓦斯地質(zhì)單元,整體上瓦斯分布隨煤層埋深增加而增大,但在局部區(qū)域內(nèi)異常分布;礦井分形維數(shù)和曲率計算分別介于0.6～1.838 2和(5～35)×10^-5之間,分形維數(shù)和曲率值均與瓦斯含量正相關(guān),但在構(gòu)造簡單區(qū)域內(nèi)異常點同樣暗示出瓦斯的不均一分布特征,高擠壓應(yīng)力環(huán)境下的斷裂構(gòu)造是造成瓦斯異常分布的主要原因;結(jié)合礦井構(gòu)造分析發(fā)現(xiàn)煤層中"低構(gòu)造分維值和高曲率值"疊加區(qū)域是高瓦斯突出危險區(qū)域。研究結(jié)果為礦井瓦斯預(yù)防提供指導(dǎo)。

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圖1礦區(qū)構(gòu)造位置

圖1礦區(qū)構(gòu)造位置分形方法為煤層中斷裂的定量研究提供了一種新的評價方法,利用計算結(jié)果獲得的等值線圖能準確反映出構(gòu)造復(fù)雜程度、分布范圍和延伸方向[5],也能反映出瓦斯賦存和分布的影響程度。本次研究采用計盒維數(shù)法,以研究煤層底板等高線圖(1∶5000)上的構(gòu)造資料為基礎(chǔ)進行計算。

圖2研究區(qū)構(gòu)造綱要

利用設(shè)定的正方形網(wǎng)格對煤層底板等高線進行差分計算,其中網(wǎng)格劃分結(jié)構(gòu)如圖5所示,按照下列中點公式對煤層底板等高線進行差分。對于BI方向有:圖4第一塊段ln(1/r)-lnN(r)回歸直線

圖3研究區(qū)構(gòu)造及其分布

圖3研究區(qū)構(gòu)造及其分布圖5網(wǎng)格差分示意

圖4第一塊段ln(1/r)-lnN(r)回歸直線

圖4第一塊段ln(1/r)-lnN(r)回歸直線Ζ"=f(xi+1,yj)-f(xi-1,yj)2△h(3)

本文編號：4002254