礦井構(gòu)造分型定量評價與突水耦合分析3100字

1、礦井構(gòu)造分型定量評價與突水耦合分析3100字 摘 要：構(gòu)造分定量的評估結(jié)果以及礦井突水都具有很顯著的關(guān)系，分維值的構(gòu)造越是比擬復(fù)雜的，突水分布就越是比擬集中，耦合關(guān)系也證明了礦井突水在一定程度上受到了地質(zhì)構(gòu)造的影響，突水點的空間展布和礦井西部高分維值的分布范圍也一致。采用容量維對井田構(gòu)造復(fù)雜程度進展合理定量評價機制，可以很好反映井田構(gòu)造復(fù)雜程度問題。 關(guān)鍵詞：礦井構(gòu)造;分型定量;突水耦合礦井突水的關(guān)鍵因素之一便是地質(zhì)構(gòu)造，同時對于礦井水文地質(zhì)條件也有著控制的作用，在研究中發(fā)現(xiàn)，關(guān)于構(gòu)造復(fù)雜程度定量評價和突水內(nèi)容聯(lián)絡(luò)問題研究比擬少，通過對于構(gòu)造分部規(guī)律研究，進而對其互相之間耦合關(guān)系的分析顯得尤為

2、重要。1 礦井突水機制研究重點某井田走向長為10.6km，寬在3.28.5km之間，整個區(qū)中沒有基巖出露，上面覆蓋著新近系、第四系及古近系的沖積層，主要地層從老到新分別為石炭系、奧陶系、古近系及第四系等。從位置上來看，該井田在另外一個礦區(qū)的向斜西南端，為一條弧形的單斜構(gòu)造，地層傾角北部陡一些，傾角在2030的范圍內(nèi)，中東部比擬緩，在715之間，目前已經(jīng)查出了2個較大褶曲，共有92條斷距大于等于10m的斷層，根本上已經(jīng)控制了井田的構(gòu)造格局。該井田水文地質(zhì)邊界條件幾乎和礦區(qū)一致，具有壓扭的性質(zhì)，通過抽水試驗，證明了其有著阻水性質(zhì)。煤層隱伏的表露區(qū)是西南部，下伏到了新生界松散層以下，南側(cè)那么有著區(qū)域

3、性斷裂隔阻，切斷了斷層以南地區(qū)的水利聯(lián)絡(luò)，北部那么是開放邊界，但是地下的水徑流卻比擬緩慢。由以上分析可以看出，此井田已經(jīng)受到了構(gòu)造活動的影響，形成了很完好的封閉-半封閉水文地質(zhì)單元。從該井田的含水層和隔水層的特征看，新生界松散層可以分為3個隔水層和4個含水層，由于第三個隔水層厚度很大，分部也比擬穩(wěn)定，與下部的四含和基巖含水層，兩者之間的水力聯(lián)絡(luò)切斷，二疊系含水層裂隙不發(fā)育，總體的富水性不強，因此成為了礦井的直接沖水水源。下面以該井田為背景針對礦井構(gòu)造分型定量評價與突水耦合展開進一步分析。1.1 礦井突水是一種非常嚴(yán)重的井下災(zāi)害事故，給煤礦開采也帶來了很多危害，會造成宏大的經(jīng)濟損失和人員傷亡問題

4、，經(jīng)過多年對于涌水現(xiàn)象的研究，面對開采工作會出現(xiàn)很多涌水現(xiàn)象，假如不能合理治理，就逐步會開展成巷道涌水形式導(dǎo)致突水問題，同時這種現(xiàn)象在時間上是很難預(yù)測的，就會在平安上帶來很大威脅問題。1.2 國內(nèi)外關(guān)于礦井突水機制研究主要集中在幾個方面，第一，水壓作為是外部荷載，考慮隔水層水效應(yīng)公式，可以對突水系數(shù)法進展研究;第二，通過隔水底板采東和礦壓作用下變形和破壞來研究突水機制的力學(xué)模型問題，可以使用原位張裂和零位破壞理論形式;第三，使用系統(tǒng)為理論，多源信息復(fù)合分析理論方式進展研究工作。1.3 有的時候?qū)τ谕凰畣栴}解決會存在一定缺陷性和局限性，可以基于各個類型突水危險性的影響因素綜合分析方法評價經(jīng)歷建立

5、模型，很多學(xué)者都發(fā)現(xiàn)耦合突水模擬有非常重要作用，但是理論上存在很多松散空隙問題，要對于滯后突水發(fā)活力制進展合理分析。1.4 根據(jù)理論分析可以看出巖體和地下水互相作用機制，同時建立應(yīng)力場和滲流場耦合數(shù)學(xué)模型，運用水頭壓力和巖體之間關(guān)系建立橋梁實現(xiàn)合理耦合，然后再進展合理斷裂構(gòu)造滯后理論根底研究工作。另外，將斷裂帶物質(zhì)看作流變材料，以巖體的流變模型為根底，建立流變應(yīng)力場和滲流場進展互相耦合模型對流，對于雙場耦合理論進展補充和研究。還可以利用模擬計算方法，假如斷層物質(zhì)被假設(shè)為流變材料時候，可以對于流變和流滲進展模擬計算，這樣就可以很好地確定斷裂構(gòu)造中最危險滯后的突水時間問題。還可以對于變參數(shù)流變的耦

6、合模型利用實驗方法浸透一定系數(shù)和應(yīng)力的耦合關(guān)系，最終實現(xiàn)滲流場和應(yīng)力場的偶合，也就是對于模型滲流參數(shù)變化進展機制性解釋工作，通過一定編程語言實現(xiàn)對于參數(shù)流變耦合條件研究，合理構(gòu)造滯后突水耦合機制模型。礦井?dāng)嗔褬?gòu)造帶滯后突水會直接威脅到煤礦深度開采工作，基于對于流水耦合理論的研究，要提出非常合理研究方法，更加深化對于礦井構(gòu)造分型定量評價和突水耦合進展合理分析。2 關(guān)于礦井的構(gòu)造分形定量評價2.1 分形和分維的關(guān)系，分形幾何學(xué)研究的主要內(nèi)容是相似不規(guī)那么曲線，或具有一定反演性的不規(guī)那么圖形問題。對于地質(zhì)構(gòu)造，其實主要指自相性存在，在對斷裂構(gòu)造的研究中，斷層和節(jié)理斷層在幾何學(xué)和動力學(xué)中有著相似性。2

7、.2 分形的一個非常重要的參數(shù)問題是分維，可以通過容量維對于礦井整體構(gòu)造進而進展精細(xì)定量評價的機制，會包括一個矩形，可以把這個矩形分成假設(shè)干個小方格形式。2.3 針對于構(gòu)造復(fù)雜的分形評價研究，斷層資料和底板等資料齊全，可以利用煤層的采掘平面圖，用網(wǎng)格覆蓋法進展計算，再進展一定合理評價機制。所有的斷層容量維值數(shù)據(jù)都代表一定分維值，反映了斷裂網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度問題，還可以通過各種軟件制作斷面分維平面圖，對于各種數(shù)據(jù)，可以通過克里格法對其進展加密的處理，最終找到斷層容量平面的分布圖。2.4 井田構(gòu)造復(fù)雜的程度，通?？梢酝ㄟ^一般斷層的分維值來反映，其復(fù)雜程度具有非常明顯的不對稱性，總體上也是比擬復(fù)雜背景參數(shù)

8、，從全部礦井構(gòu)造復(fù)雜程度分析可以看出，井田邊緣地區(qū)構(gòu)造都是比擬簡單的，各個分布取值都不一樣也和勘探揭露程度有一定關(guān)系。構(gòu)造中等發(fā)育期的分維值區(qū)間，也有著一定的范圍，通常會在構(gòu)造的復(fù)雜區(qū)與簡單區(qū)的過濾處，一旦對其進展綜合性評價，就會使得復(fù)雜程度更高。突水點空間展布以及井西部高分維值的分布也根本上一致，斷層附近構(gòu)造發(fā)育和地下水的富集，使得突水點位于小斷層的旁邊，由突水點位于大的斷層端部，在大的斷層影響帶范圍內(nèi)進展一定合理研究。3 構(gòu)造分型定量評價機制和礦井突水耦合分析3.1 通過突水點的坐標(biāo)值把突水點投影到平面圖上，就可以看到圖水電的平面分布圖，根據(jù)分析可以看住突水點可以采用影響多個分布方式對于煤

9、層儲藏比擬多的地方進展合理區(qū)域性研究，但是構(gòu)造分形復(fù)雜的程度以及礦井突水也有明顯的耦合關(guān)系。3.2 突水點及分布和分維的耦合關(guān)系，統(tǒng)計可以說明不同的突水點都具有不同的分維值，構(gòu)造簡單的區(qū)域和構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域突水點分維值也比擬復(fù)雜，同時突水點也相比照擬密集，這就說明了耦合關(guān)系在地質(zhì)構(gòu)造中對于礦井具有非常明顯的控制作用。3.3 突水點的空間展布范圍，以及構(gòu)造展布特征之間的耦合關(guān)系，兩者之間的方向也可以互相吻合，這和斷層的多數(shù)性有著一定的關(guān)系。通過突水點位置和礦井構(gòu)造耦合關(guān)系的分析會發(fā)現(xiàn)，突水點的位置和斷層的聯(lián)絡(luò)也是非常嚴(yán)密的，很大一局部都在小斷層的附近。斷層附近構(gòu)造裂隙發(fā)育是主要的原因，地下水的富集會破壞煤層頂?shù)装宓膸r石強度，這也就大大降低了隔水層的隔水功能，所以極易在小的斷層密集區(qū)發(fā)生突水現(xiàn)象。4 結(jié)論根據(jù)分型定量的評價和對于斷層系分維值，根本上可以反映出對構(gòu)造復(fù)雜程度的分析研究，在一定的范圍內(nèi)，井田內(nèi)局部維值說明了總體構(gòu)造層全部相對復(fù)雜。礦井突水以及溝槽分形評價之間也存在著耦合的關(guān)系。假設(shè)分維值較大，突水點分布就會很密集，所以說耦合