霄云井田奥陶系灰岩岩溶发育规律研究

为分析霄云井田奥陶系灰岩的三维展布规律,借助统计分析、物理化学试验等方法揭示奥陶系灰岩岩溶发育规律;依据分形理论、X衍射实验及玻片鉴定试验分析研究区断裂构造复杂程度、岩石矿物成分及裂隙发育程度;借助水质分析手段,通过计算研究区水样的水饱和指数(L.S.I.)、水稳定指数(R.S.I.)及沉淀指数(P.S.I.)分析岩溶水体稳定性;结合构造复杂程度分区图,矿物成分及水质分析试验结果总结岩溶发育规律。研究表明:横向上,受断层影响,研究区中西部奥陶系灰岩岩溶发育程度较高,纵向上,研究区岩溶发育的最有利位置位于距奥灰顶界面40~80 m段,但因研究区奥灰水饱和度较高,岩溶裂隙继续发生溶蚀的可能性较小。

煤矿井田构造复杂程度定量评价研究

矿井水害事故与井田地质构造有着密切关系,科学评价井田构造复杂程度对矿井安全开采具有重要意义。以霄云煤矿为研究对象,选取断层分维值、断层密度、断层尖灭点及交点个数、断层强度指数作为影响矿井构造复杂程度的评价指标,基于灰色关联度(GRD)提出的一种改进的堆栈算法(Stacking)进行指标加权计算,获得矿井构造复杂程度主控因素的权重,建立矿井构造复杂程度定量评价模型。根据该评价模型,将研究区划分为构造破坏区、构造影响区和地层完整区。通过岩心采取率验证了构造复杂程度分区的有效性和合理性。结果表明:研究区构造破坏区主要集中在矿井中部和东部的区域,构造影响区主要集中在矿井中部,岩层完整区主要分布在矿井南部和北部区域。岩层完整区的岩心采取率为87.47%,构造影响区的岩心采取率为76.02%,构造破坏区的岩心采取率为62.09%。评价结果与岩心采取率验证结果吻合,与煤矿实际揭露情况基本一致,证明了评价模型的合理性,为矿井的高效安全生产提供了指导依据。

基于深度学习及数值模拟耦合的覆岩采动效应研究

为研究回采工作面推进过程中覆岩裂隙发育规律进而论证煤柱留设尺寸的合理性,本文采用数理分析手段进行分析,将待开采工作面实测数据代入神经网络,获得了导水裂隙带预测值;借助FLAC^(3D)软件模拟工作面回采过程,得到了采场塑性区分布范围图。综合导水带预测值、塑性区分布图与断层实测产状验证,说明了煤柱留设的合理性。