分区变权顶板突水危险性评价方法改进及实例

为准确合理地评价煤层顶板突水危险性,文章基于地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析技术,结合熵权法对突水分区变权模型进行改进优化。为避免权重确定的主观性与计算复杂性,引入信息熵求取常权向量。为防止“极大”或“极小”值权重超调过大,提高各主控因素综合控制作用与各分区值变权重均衡性,采用保守型分区变权函数对变权模型进行修正。通过直接对主控因素栅格图运算和处理,避免因钻孔插值所造成的构造信息丢失问题。将改进模型与常权模型及仅通过钻孔构建的风险型分区变权模型进行比较,以实际突水点对评价模型进行识别检验。结果表明,改进的分区变权模型评价效果更好、精度更高,对煤矿顶板水害预测与防治具有指导性作用,在口孜东矿取得良好的应用效果。

安徽淮南舜耕山地质遗迹资源类型及特征

安徽淮南舜耕山位于华北克拉通淮南煤田南缘逆冲推覆构造带,天然出露与人工剥露地质遗迹数量众多,系统地查明地质遗迹资源类型、分布及特征可为区域地质对比研究以及地学科普与旅游规划工作奠定重要基础。文章通过野外地质调查,共发现舜耕山主要地质遗迹点62处,可划分为3大类、8类、14亚类,其中以华北型寒武系—奥陶系典型剖面、碳酸盐岩地貌、断裂构造以及矿业遗址等地质遗迹景观尤为发育,具有极高的科研和观赏价值;结合前人研究资料,初步讨论了舜耕山地质遗迹成因及其区域地质背景,为舜耕山地质遗迹资源开发提供理论依据;针对舜耕山在地质遗迹资源保护与开发利用存在的问题,提出对应的远景规划和建议。

基于聚类算法的动力用煤资源质量评价方法与应用研究

为了快速、准确评价淮南煤田动力用煤资源的等级,达到合理开发利用优质动力用煤资源的目的,基于淮南煤田钻孔煤质大数据库,选取8煤层作为研究对象,将煤的发热量、灰分、硫分、挥发分、软化温度和哈氏可磨性作为动力用煤资源质量评价的基础指标。基于GIS平台,利用ISODATA算法对研究区动力用煤资源进行聚类,深入挖掘煤质数据信息。结合熵权法确定出每一簇类评价指标的权重,通过综合指数法实现动力用煤资源优劣等级的划分。研究结果表明,淮南煤田8煤层动力用煤资源聚类可分为三类,第二簇类动力用煤资源质量最好,其次为第三簇类,第一簇类质量相对较差。其中,第二簇类中优质煤占比最多,第三簇类以中质煤为主,第一簇类则以中质煤、低质煤为主。这为今后淮南煤田动力用煤资源合理开发利用提供了技术指导,并拓展了煤田煤质数据库的利用方式。

煤矿开采区块综合评价与判识研究——以口孜东矿13-1煤层为例

为有效指导煤矿安全、高效开采,建立了矿井开采区块综合判识研究方法。以淮南煤田口孜东矿13-1煤层为例,选取构造、水害与瓦斯灾害作为一级评价指标,基于GIS平台分别建立了矿井地质构造复杂程度灰色模糊模型、顶板突水脆弱性指数模型、瓦斯突出变权TOPSIS模型及其相应数据库。以上述综合评价模型为基础,采用GIS重分类与图形层次叠加功能,将13-1煤层划分为了不利、威胁、可改造、较有利与有利开采区5个等级,其判识结果可为矿井煤炭开采规划与防灾减灾工作提供科学依据。

3Dmine平台下的三维地质建模与应用

三维地质建模是实现矿山信息化的必要环节,对提高矿山的管理水平和经济效益具有重要意义。以滁州市某露天水泥石灰矿为研究对象,基于3Dmine软件,建立了地形与采场现状面模型、矿体与地层实体模型、品位属性块体模型,并对研究区进行了三维地质建模、储量计算和品位空间分布的研究。结果表明,利用等值线赋高程与网格估值得到的面模型能够直观地反映矿体赋存的地表与采场环境。在考虑传统人工块段法、建模操作及其他矿山条件影响因素后,依靠本次建立的块体模型所计算的可采储量可信度较高。通过品位属性三维空间模型发现,在自西南向东北方向上,矿体中CaO含量呈现由大变小的分布规律,MgO、SiO_(2)含量则呈现由小变大的分布规律,MgO、SiO_(2)与CaO含量分布呈现明显的反相关性。游离二氧化硅含量自南向北总体呈变大趋势,局部略有降低。

基于AHP与GIS的新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价

为准确评价、预测新集矿区11-2煤层顶板突水问题,利用矿区近些年积累的水文地质资料,选取了断层强度、断层交叉点与尖灭点、导水裂隙带高度、关键层厚度、含水层厚度、隔水层厚度、砂泥比8个因素作为顶板突水主控因素进行了深入的探讨。运用GIS空间分析功能建立了主控因素专题图,并对专题图数据进行归一化处理,结合AHP层次分析法确定了各主控因素影响权重。通过对归一化数据与权重值的空间复合叠加,获取了新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价分区模型,评价结果与矿区实际地质条件与突水点相吻合,可为矿区今后煤层开采与水害防治工作提供参考依据。

安徽省煤炭资源保障能力与找矿方向分析

安徽省煤炭资源储量丰富,煤种齐全。近些年,在华东地区煤炭资源需求持续旺盛的背景下,省内煤炭产能呈下降趋势,最新生产矿井核定产能为1.2696×10^(8)t。全省煤炭保有资源量3.52×10^(10)t,两淮生产矿井与勘查区保有资源量2.616×10^(8)t,占总资源量的74.7%,且勘查与保障程度均较高,可保证安徽省煤炭工业经济的长期发展。未来通过解决开采下部B组煤高瓦斯煤层资源,并在老矿井深部及外围区、特厚松散层与推覆体下隐伏区开展煤炭资源找矿工作,可进一步扩大和稳定我省煤炭资源优势地位。

淮南煤田新集与罗连井田逆冲推覆构造变形差异性特征及对煤层气赋存的影响

为进一步认识淮南煤田阜凤逆冲推覆构造带中段构造变形机制及对煤层气赋存的控制,指导下一步煤层气勘探开发,利用最新的煤田地质勘探与开发资料,通过详细的构造解析与对比,结合区域地质背景,分析了新集和罗连井田差异性逆冲推覆构造变形特征及其形成演化机制。利用Thermodel for Windows软件对新集与罗连井田含煤地层构造埋藏-热演化史进行了恢复模拟,揭示了构造变形对煤层气生成与分布的控制规律。结果表明:在印支期自南向北的推挤作用下,罗连井田表现为叠瓦扇状构造变形的特点,下伏原地系统构造变形较弱;新集井田受煤系基底隆起阻挡,表现为双重逆冲推覆构造变形的特点,原地系统在纵弯褶皱变形中沿褶曲轴部形成了大量伸展性构造。新集与罗连井田含煤地层均经历了4个阶段的构造埋藏史与热演化史过程,但新集井田煤层变质程度与生气量明显偏高;煤系基底隆起与构造变形结构空间耦合引起的古地温梯度变化,是控制新集与罗连井田煤层气差异生成、富集的根本原因;新集与罗连井田现今煤层含气量空间分布与构造位置相关性明显,主要受构造变形程度与埋深影响。

Parameterization of ocean wave-induced mixing processes for finite water depth

Three dimensional wave-induced mixing plays an important role in shallow water area. A quite direct approach through the Reynolds average upon characteristic length scale is proposed to parameterize the horizontal and vertical shallow water mixing. Comparison of finite depth case with infinite depth results indicates that the difference of the wave-induced mixing strength is evident. In the shallow water condition, the infinite water depth approximation overestimates the mixing strength in the lower layers. The nonzero horizontal wave-induced mixing presents anisotropic property near the shore. The Prandtl＇s mixing length theory underestimated the wave-induced mixing in the previous studies.

基于GIS与灰色模糊法的矿井构造复杂程度定量化评价与应用

为实现煤矿构造复杂程度定量化评价和预测,以口孜东矿13-1煤层为例,在充分利用矿井实际揭露资料基础上,统计了断层分维、断层强度、褶皱分维、煤层倾角变异系数4个构造评价指标,并生成了相应的专题栅格图。结合灰色模糊评价法,应用GIS栅格数据处理功能,计算了各指标权重系数;通过确定隶属函数、聚类分析、隶属度计算,得到了研究区构造复杂程度评价分区图。结果表明:构造复杂区主要位于大、中型构造附近,不利于井网布置、巷道支护与大型设备的使用;构造中等区零星分布于大中型构造旁侧,在煤炭开采过程中需防范次生灾害的发生;构造简单区分布较广,其内断层相对不发育,地层分布稳定,有利于勘探井网的布设和大型机械自动化设备的使用。

定远凹陷形成的区域构造背景及其演化过程

定远凹陷上古生界构造归属及其构造演化过程,对下一步该地区煤炭资源评价与非常规天然气选区具有关键性的意义。文章利用最新的地球物理与钻探成果,应用构造解析及区域对比等方法,结合区域构造规律与前人相关认识,对定远凹陷构造特征、上古生界构造归属及中生代以来的构造演化过程进行了详细的论述,其结果认为定远凹陷内发育的上古生界煤系地层属于淮南煤田中部复式向斜构造带东部的延伸。该凹陷受大别造山带隆起及郯庐断裂带中、新生代走滑活动影响,分别经历了印支期(T_(3))前陆变形、早中侏罗世(J_(1+2))相对隆起、晚侏罗世(J_(3))末期至早白垩世初期(K_(1)初期)郯庐断裂带左行走滑改造、早白垩世期间(K_(1))至古近纪(E)伸展改造、古近纪末期挤压反转以及新近纪(Q)—第四纪(N)坳陷式均匀沉降六个主要演化阶段。

新集矿区11^(-2)煤层有效开采区块综合评价与等级划分研究

为准确、合理地评价和划分煤矿开采区块等级,指导矿井精准、安全、高效生产,以新集矿区11^(-2)煤层为研究对象,选取煤厚、地质构造、水害、瓦斯灾害作为主要评价指标,基于Arcgis平台分别建立了构造复杂程度模糊评判分区模型、顶板突水脆弱性指数分区模型、瓦斯突出熵变权TOPSIS分区模型。以分区模型为基础,结合矿区实际开采地质条件,采用GIS图形加权叠加方法,将矿区划分为不利、威胁、可改造、较有利与有利5个等级的开采区块。同时,将本次评价分区结果与实际灾害点对比分析发现,已发生的灾害点均位于不利开采区块与可改造区块内,验证了本次评价模型的合理性与可行性,其评价结果可为矿区煤炭开采统一规划布局与防灾减灾工作提供科学指导。