矿井构造预测及其在瓦斯突出评价中的意义

矿井构造是制约煤炭生产的最重要因素之一,不仅直接影响到煤矿生产效率,同时对矿井瓦斯突出和突水等严重威胁煤矿安全生产的地质灾害具有重要的控制作用。因此矿井构造预测与评价不仅是煤矿生产中亟待解决的实际问题,也是一个重要的科学难题。本文较为系统地评述了我国矿井构造预测以及矿井构造对瓦斯赋存与突出的控制作用的研究现状,并以阳泉矿区新景矿为例阐释了依据区域地质背景-矿井构造-煤体变形特征-构造煤发育及其瓦斯特性进行瓦斯赋存与突出预测的研究思路、内容与技术方法。研究表明,20世纪80年代以前矿井构造研究以定性评价和预测为主;20世纪90年代至21世纪初,矿井构造预测从定性的描述到定量评价取得了实质性的进展,但近年进展较为缓慢,指出基于地质实际的数理方法、地球物理探测和计算机技术的多源信息融合预测理论与方法是矿井构造定量预测和评价重要发展方向;分别从断裂、褶皱和层滑构造等方面阐释了瓦斯赋存与突出的构造控制的研究现状,指出目前多限于某些特定因素或静态的分析,而以矿井构造预测为基础,深入剖析矿井构造控制下的不同类型构造煤的发育、演化及分布规律,揭示不同类型构造煤的瓦斯地质特征是瓦斯突出预测的发展趋势;新景矿的实例剖析表明,EW向与NNE—NE向褶皱叠加复合独具特色的矿井构造对构造煤发育和瓦斯赋存具有关键控制作用,揭示了瓦斯非均质性分布的构造动力学机制。

矿井构造研究现状与发展趋势

综述了我国在矿井地质构造理论、研究思路与方法、煤层流变和煤体显微构造、构造煤结构一成因、构造定量评价、构造预测技术等方面的主要研究进展。剖析了制约矿井构造研究的一些认识误区及其带来的负面影响。提出了矿井构造学科发展的总体思路,指出构造理论创新和提高中小型构造的预测精度与准确性是矿井构造研究取得突破的两大方向。地质与物探结合、地面探测与井下探测结合、探测技术与地质条件结合、构造精细研究和综合探测配套技术结合、培养地质与地球物理复合型人才是矿井构造研究取得突破的关键。

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．

徐宿弧形构造对袁庄矿矿井构造的影响机制

以徐宿弧形构造西部外缘带中段闸河复式向斜北部的袁庄矿地质构造为主要研究对象,探讨了徐宿弧形构造对闸河向斜和袁庄矿矿井构造形成的影响机制,并分析了各级构造对煤层、瓦斯及岩浆岩的控制作用。研究表明:在徐宿弧形构造背景下,闸河向斜构造虽处于应力集中区,但因石炭-二叠纪地层软弱,故闸河向斜褶皱发育,逆冲断裂却很少,这与向斜两侧的逆冲断裂系形成鲜明对比;袁庄矿矿井构造秉承了闸河向斜构造特征,以褶皱为主要构造形式;煤层赋存、瓦斯含量及岩浆岩等开采地质条件的特征明显受各级构造形式的影响。研究认为,不同尺度下的各级构造有一定的相似性,但又有各自独有的特征,因此在多级次构造研究中,在考虑区域构造背景的同时还应重视次级构造自身条件的研究。

矿井构造复杂程度模糊综合评判ComGIS的实现

矿井构造对岩溶陷落、地温地压、矿震岩爆、瓦斯突出、矿井突水等多种开采条件都起着明显的控制作用。利用ComGIS软件MapObjects强大的空间分析能力、模糊综合评判理论及多种插值方法实现对矿井构造复杂程度的综合评价,设计和实现了矿井构造复杂程度模糊综合评判程序,为预防矿井灾害和优化生产方案提供一定的依据。

矿井构造应力场的模拟研究——以鲍店煤矿为例

通过物理实验和数值模拟分析了岩体断裂变形过程和破坏的形态特征,总结了岩体破坏过程的规律,并推广到中小型构造变形,认为地质体中的应力差达到或超过岩体强度极限时,地质体首先从高应力差区域产生破裂,破坏面走向近似平行于高应力差等值线。在矿井地质条件分析和岩组分析的基础上,根据岩体破坏过程的规律,以鲍店矿为例分析了燕山期矿井构造的外力作用方式和方向,通过对比分析验证了矿井构造的序次,揭示了矿井构造演化的过程。

人工神经网络在矿井构造定量评价中的应用

探讨了矿井构造定量评价的人工神经网络方法 ,结合东坡井田实际 ,重点讨论了 BP模型的输入层、隐含层和输出层的构置和优选等问题 ,并使用有序地质量最优分割方法和插值法得到学习样本 ,经过学习样本的训练 。

模糊人工神经网络在矿井构造评价中的应用

介绍了模糊综合评判和人工神经网络原理,分析了一般BP神经网络在研究复杂性问题时存在的局限性,根据模糊人工神经网络模型的构建方法,探讨了该模型在矿井构造定量评价中的应用,结合鲍店煤矿的实际资料,对建立的模糊人工神经网络模型进行了学习训练,对未采区的构造复杂程度进行了预测,结果表明:模糊人工神经网络较一般BP神经网络具有更快的收敛速度和更准确的预测效果.

东坡井田矿井构造的人工神经网络定量评价

以东坡井田为例介绍了人工神经网络方法在矿井构造定量评价中的应用。首先在分析了东坡井田矿井构造主要影响因素基础上，确定了12个指标作为评价指标；然后详细叙述了神经网络输入层、隐层及输出层神经元个数的确定以及利用有序的质量最优分割方法和插值法得到训练样本；最后经过学习样本对网络进行训练，利用此网络对划分出的东坡井田的评价单元进行评价取得了良好的效果。

卜弋矿矿井构造特征及其演化史

卜弋煤矿地处下扬子板缘地带,由于受到多期构造和应力场的作用,构造复杂。文章从构造几何学入手,对卜弋矿的矿井构造特征、构造演化史及其形成机制进行探讨。研究表明,该区先后经历了挤压-拉张-挤压的变形过程,强度由强变弱;区内以断裂构造为主要形式,断层组合形式多种多样,对煤炭远景资源的开采具有一定的参考意义。

济宁某井田矿井构造突水机理及防治措施

介绍了济宁某井田矿井地质构造与矿井水文地质特征,对一次矿井突水事故原因进行了分析;针对某工作面断层分布特征,对该工作面进行了疏放水试验,根据一段时间放水水量变化情况,分析得出构造与矿井突水事故的关系,并提出了防治水措施。

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 。

矿井构造量化预测技术的研究进展

探讨了矿井构造量化预测的概念及其研究意义、主要预测方法的改进与发展、评价指标体系构成与量化方法 ,以及矿井构造量化预测全程自动化实现技术等问题 。

基于GIS组件与ANN耦合技术的矿井构造复杂程度评价

矿井构造是影响煤矿安全生产的主要因素,对瓦斯突出、矿井突水有着明显的控制作用。矿井构造具有空间性和非线性等特点,使矿井构造复杂程度评价的难度较大,据此利用MapObjects的空间分析功能和非线性人工神经网络(ANN)耦合技术,对矿井构造复杂程度进行评价。根据前人的研究成果,将突水系数、底板倾角变异系数、底板标高变异系数、断层强度指数、断层密度等5项指标引入评价体系,经过空间分析统计和模型识别,建立了矿井构造复杂程度评价模型。在开滦矿区东欢矿8煤层构造复杂程度的评价中,共训练及评价了研究区的226个评价单元,评价结果表明研究区西部及西北部构造复杂,中部及东南部构造相对简单。

许疃矿矿井构造特征及对构造煤发育的控制作用

分析了许疃煤矿断层的发育特点,总结了研究区矿井构造特征,应用分维法进行了矿井构造复杂程度定量评价,通过井下采样和显微鉴定,划分了研究区构造煤类型,探讨了研究区构造演化,结合构造煤分布范围与发育厚度特征的分析,认为研究区矿井构造复杂程度明显受较大型逆断层的影响,构造煤的发育特征主要受这些逆断层的控制。

基于MapObjects的矿井构造定量评价指标自动统计算法

介绍了ArcGis的组件MapObjects及其shape文件的组成,并对MapObjects以其强大的空间分析功能在矿井构造定量评价指标自动统计中的算法作了研究.

矿井构造定量评价的原则和方法

给出了矿井构造定量评价的基本原则、技术路线、方法要点及其计算机软件系统简介。

基于断层信息维的矿井构造定量评价

应用断层信息维对矿井构造进行定量评价可反映其非线性规律,并对采区设计具有指导意义。以矿井采掘平面图中断煤交线为基础,通过断层带面积统计和计算信息维,克服了一般的容量维法在表征断层构造复杂性方面的不足,较好地反映了矿井构造的复杂程度。基于断层带面积的信息维表征的矿井构造复杂性分布特征更加合理和客观,因此更适合作为定量评价矿井构造复杂程度的依据。在此基础上对采区工程地质、矿井地压和地质灾害等开采地质条件提出评价和处理建议。

卜弋矿矿井构造模糊综合评价

采用模糊综合评判方法,以苏南煤田卜弋煤矿为研究对象,将分形维数作为构造复杂程度定量评价的母指标,进行了权重的灰色关联分析,采用GIS进行网格划分和信息处理,对卜弋矿矿井构造复杂程度进行了定量评价。研究表明:卜弋矿断裂构造发育,矿井构造条件复杂,取得了很好的应用效果,为煤炭开采地质条件评价提供了一种有效的途径。

基于人工神经网络的矿井构造定量评价

探讨了矿井构造定量评价的人工神经网络方法,结合东坡井田讨论了BP模型的输入层、隐含层和输出层的构置和优选等问题,利用东坡井田已知资料使用有序地质量最优分割方法和插值法得到学习样本,经过学习样本的训练,对未知单元进行评价。