矿井构造的GMDH-BP评价预测方法及其应用

将自组织建模技术（ＧＭＤＨ）与ＢＰ人工神经网络结合，能克服现行矿井构造复杂程度评价预测方法的缺陷，步骤简便易行，结果更为可靠．应用这种方法，具体划分出霍州矿区辛置井田不同地段的构造相对复杂程度等级，经验证，评价准确率达９０％以上．

陕北煤田生态潜水保护与矿井水害预防对策

为了在开采陕北侏罗纪煤田煤炭资源的同时对具有重要生态意义的第四系萨拉乌苏组潜水含水层实施有效保护,基于煤田特殊的煤层-地下水空间组合关系,采用试验对比方法,研究了煤炭高强度开采对生态潜水流场的扰动规律,提出了旨在保护地下水资源和预防矿井水害的生态潜水流场优化调控策略。研究结果表明:采煤对生态潜水流场的扰动强度取决于导水断裂带对关键隔水层的破坏程度;导水断裂带发育高度主要受煤层开采强度控制;通过选取限高开采、分层开采、充填开采、限面积开采、条带开采等采煤工艺控制导水断裂带发育高度,使关键隔水层不受破坏,是实现保水采煤目标的有效途径;在条件适宜的井田实施上行开采有利于保护地下水资源和矿井安全。

韩城矿区纵弯褶皱的几何学特征及其形成演化机理

褶皱构造是影响韩城矿区煤炭开采并控制瓦斯富集的地质因素之一。研究韩城矿区褶皱构造的几何学特征,揭示其形成演化机理,有助于深化对矿区地质构造发育规律的认识,有效地指导煤矿安全高效生产。在地质分析基础上应用趋势分析、平衡剖面分析和古构造应力-应变场数值反演等方法,对韩城矿区的纵弯褶皱进行了系统的构造解析。研究结果表明,印支期韩城矿区受到由南向北的水平挤压构造应力,形成南区的复式背斜和北区的复式向斜,以及次一级轴向近于东西的纵弯褶皱,南北向挤压收缩率南大北小;燕山期受到来自SE方向且比印支期更强烈的水平挤压构造应力,形成NE向的韩城倒转背斜及区内次级纵弯褶皱,北西向收缩率东大西小、北大南小;两期褶皱构造在北区横跨叠加复合效应明显,因而层滑构造和构造煤主要发育在北区。

新疆早–中侏罗世聚煤期同沉积构造及其控煤效应

新疆早–中侏罗世同沉积(期)构造活动自始至终与聚煤作用相伴,并直接影响含煤地层发育程度和煤层的原生厚度及结构。该期同沉积构造活动受特提斯–喜马拉雅地球动力学体系控制,其主要活动方式表现为同沉积逆冲断层和同沉积正断层,从而造成聚煤盆地基底沉降速度与幅度的明显差异。在其控制下,聚煤盆地的沉积中心和赋煤中心有自西向东、由南向北迁移的趋势;从含煤区尺度进行比较,聚煤强度与盆地基底总体沉降幅度呈负相关关系;从含煤盆地或煤田尺度进行比较,聚煤强度与盆地基底沉降速度之间的关系分别表现为正相关型、抛物线型及负相关型。

渭北煤田井工开采对土壤理化性质的影响

揭示土壤理化性质变化规律,对于正确选择土地复垦措施,合理开发和利用沉陷土地资源,具有较强的现实意义。文中以渭北煤田的铜川矿区和澄合矿区为研究对象,通过对分别采自这2个矿区中采煤扰动区和未扰动区的4组土壤样品进行理化性质对比实验。研究发现:井工开采造成耕地开裂、塌陷等破坏造成土壤含水量、有机质、全磷、碱解氮、速效钾含量均呈减少趋势,土壤容重和pH值略微增大,表明采动区土壤水分蒸发增强,养分流失加剧,土壤通透性减小,碱性增强。因此,井工开采对土壤破坏可导致耕地生产力的降低。

地质环境抗扰动能力的可拓学评价

根据地质环境抗扰动能力合理规划开采强度,是保证资源开发与环境保护协调发展的必要前提。煤矿区地质环境的抗扰动能力取决于构造介质、构造形态、构造界面、构造应力等构造环境要素,而且受地下水影响。由此建立的评价指标体系,即有定量体现的指标,又包含定性描述的指标。对地质环境的抗扰动能力进行分级评价,实质上是一个复杂的模糊模式识别问题。应用以物元理论和可拓集合论为核心的可拓学理论评价方法,将矛盾问题转化为相容问题,将定性指标进行量化处理,将定性结论进行量化表达,为准确地评价煤矿区地质环境的抗扰动能力探索出一条比较理想的路径。

关于环境变迁和矿业工程环境效应的讨论

进入新世纪 ,特别是西部大开发战略进入实施阶段后 ,资源开发利用与生态环境保护的矛盾似乎更加突出 ,因而人们对环境问题给予了前所未有的关注 ,同时也暴露出一些值得进一步商榷的问题。本文提出 ,环境变迁与地质灾变属于正常的地质作用过程 ;矿业工程对生态环境既有负效应又有正效应 ,不能将矿区环境恶化完全归咎于矿产资源的开发 ;通过科学地评估引起矿区环境问题的各种因素 ,“对症下药” ,建立健全法制体系和强有力的监管机制 ,研究推广能有效减少和控制地质灾变的“环保型”开采方法及“绿色矿区”建设的关键技术 ,矿业工程的负效应是完全可以控制的。

煤层覆岩与地下水在采动损害中的互馈效应探讨

地下水的存在可以改变岩体的力学性质及覆岩应力状态,从而加剧由地下采煤诱发的地表变形、塌陷、地裂缝及水资源流失等采动损害现象;在采动损害过程中产生的覆岩中隔水层破断,又反过来改变地下水系统,引起井下突水事故和地面环境恶化。两者相互影响、相互制约,形成有利于采动损害发生、发展的互馈效应。在研究采动损害时,地下水是一个不可忽略的重要因素。

铜川矿区采煤沉陷的对应分析及其回归预计

为了查明影响铜川矿区采煤沉陷的主要因素,根据陕西铜川矿区16个采煤工作面的地表岩移观测数据。采用对应分析法研究了地表最大下沉系数与其影响因素之间的关系,分析结果表明:采动程度系数、土岩比、工作面倾向长度、表土层厚度、覆岩综合硬度、采高等是影响该矿区采煤沉陷的主要因素;以地表最大下沉系数为因变量,上述主要影响因素为自变量,用逐步回归分析方法进行变量的进一步筛选,建立了采煤沉陷回归方程,既反映了该矿区地表最大下沉系数与其主要影响因素间的量化关系,又可用于对地表最大下沉值进行采前预计。

节理倾角对采煤沉陷影响的数值实验研究

根据陕西某矿区主采煤层覆岩结构及其物理力学性质资料,采用FLAC3D软件中的遍布节理模型研究了覆岩中节理倾角对地表最大下沉值的影响。结果表明:当水平覆岩中有节理发育时,地表最大下沉点偏移沉陷盆地的几何对称点,偏移方向因倾角不同而发生变化;节理改变了最大主应力的分布状况,拉、压应力随着节理倾角的变化出现沿节理面或垂直节理面分布的特征;低角度节理和高角度节理对地表下沉有较大的影响。

煤炭资源开采价值及其评估方法

煤炭资源开采价值评估是从煤炭资源开发利用的预期经济效益及其对环境的破坏两方面,较全面地评估特定区域的煤炭资源在当前经济技术条件下是否值得开采。作者介绍了煤炭资源开采价值的概念、评估指标及其量化方法、评估模型与步骤以及评估实例。

提高研究生培养质量的思考与实践

学生是学习新知识的人,研究生是研究新知识的人。既然研究生是有别于本科生的群体,无论是研究生管理部门,还是教师和研究生,都应当走出本科教育教学的框架,彻底转变管理方式和教学方法。作为导师,应该深刻认识教师与导师的区别,认真履行导师职责,并正确处理导师与研究生的关系,逐步推行自学答疑式、讨论式、研究式等以研究生为主体的教学方式。研究生是国家科研事业的后备力量,提高研究生的科研素质应作为研究生培养的出发点和落脚点。导师应采取切实可行的措施,引导研究生遵守科研道德, 保持科研冲动,增强创新意识,提高科研能力。

量化预测评价指标的自动统计及信息浏览

本文重点介绍在量化预测评价过程中对评价指标的自动统计技术。利用本文提出的方法,可由计算机自动完成评价单元划分、单元内各评价指标的统计、计算、预测、存储等工作,而且,还可对单元的几何信息、地质信息进行定位查询。

新疆侏罗纪古构造及其对聚煤盆地的控制

古构造是控制聚煤盆地形成与演化的首要地质因素。新疆赋煤区是由前寒武纪形成的大陆古板块、微型陆块与古生代形成的造山带镶嵌而成的复合大陆块体。早-中侏罗世,区域挤压应力松弛甚至出现区域拉张应力,盆-山耦合型前陆-克拉通盆地成为新疆早-中侏罗世聚煤盆地的主体;基底性质不同的两个构造单元之间及造山带内部,形成带状拉张断陷;在某些早期弧后盆地和残留海盆分布的地区,发生继承性沉降,成为陆相聚煤盆地。在具有前寒武纪基底的前陆-克拉通盆地和继承性盆地中,聚煤作用最为强盛;发育在古生代造山带之上的伸展断陷型山间盆地,聚煤强度的横向变化较大。

构造应力与采动损害关系的数值试验研究

采用岩石破裂与失稳分析系统(RFPA),对不同构造应力条件下煤矿区地表环境损害特征进行数值试验,结果表明:处于伸展构造背景下的煤矿区,煤层覆岩受到拉张构造应力作用,在煤层开采过程中,覆岩运动、变形和对地表地质环境的损害相对比较强烈;而处于挤压构造应力作用下的煤矿区,覆岩运动、变形及其对地表地质环境的损害相对较弱,或表现滞后。

灰色关联分析在模糊综合评判中的应用

在模糊综合评判中用人工赋值的方法构造因素权重集,必然影响这种定量分析方法的客观性和可靠性。本文介绍一种新的权重确定方法,即用被评判事物与其影响因素之间的关联度经过处理后构成权重。该方法计算简单,定量化程度高,可改变模糊综合评判结果因人而异的状况,文中以四川杉木树煤矿构造复杂程度模糊综合评判为实例,较详细地介绍了这种方法。

煤系不同岩石组合类型应力-应变特点的有限元模拟

本文应用二维有限元方法模拟煤系中4种不同岩石组合类型在区域拉张力作用下的应力一应变特点，成功地解释了山西霍州矿区断层在横向上、纵向上发育的差异性。从而指出在地质条件相似的矿区。利用煤田勘探资料预测小断层密集区（带）的途径。

知识的限度与决策的理性——兼论邓小平“摸着石头过河”的决策思想

文章通过对全面知识、绝对理性所持有的自信的反思,认为知识与理性是有限度的,对知识与理性过度崇拜,只会带来不利后果。邓小平“摸着石头过河”的决策思想,反映出决策过程中有限理性的价值,以及渐进与“试错”方式的重要作用,这一论断为中国改革发展提供了重要的决策保证。

矿井地质灾害要素与地质灾源体辨识评价

矿井地质灾害严重威胁人民生命财产安全,深入认识成灾机理与相关要素,准确辨识地质灾源体并评价其致灾危险度,是煤矿防灾减灾保障安全开采不可或缺的基础性工作。本文通过分析矿井地质灾害典型案例,认为矿井地质灾源体是在煤矿采掘过程中具有发生矿井地质灾害潜在危险的地质体,包括煤层及其围岩以及存在其中的地下水与瓦斯等,具有地源性、隐蔽性、触发性、可控性等主要特征;矿井地质灾源体是矿井地质灾害的内因,煤矿采掘活动是触发矿井地质灾害的外因,地质影响因素和人为影响因素可能提高或降低矿井地质灾害的危险程度;并提出了辩识地质灾源体和评价其致灾危险度的具体方法。

矿井构造相对复杂程度自动量化预测技术

为了实现矿井构造相对复杂程度量化预测的全程自动化 ,以“矿井构造定量评价指标的自动统计与存储技术”为突破口 ,研制完成矿井构造量化预测系统软件MSPS .介绍了该软件所涉及的几个关键技术问题和解决方法 ,包括评价单元的自动剖分技术、评价指标体系的构成及评价指标的数字化技术等 。