钱营孜煤矿构造发育特征及复杂程度定量评价

论文摘要

地质构造是影响矿井安全生产的主要地质因素,直接制约着生产计划的安排和采掘方式的选择。钱营孜煤矿为新建矿井,地质构造比较复杂且发育规律不清,给生产管理带来不利影响,为保障煤矿安全生产,深入开展矿井地质构造规律分析研究,进行地质构造成因机制分析及复杂程度分区评价,已成当务之急。论文通过分析整理采掘资料,以F22和F17断层为界将全矿井自西向东分为三个分区,研究了断层发育规律,得出矿井发育的断层类型有正断层、逆断层和枢纽断层,以正断层为主,占65%,逆断层较发育,断层规模以落差小于20m的中小断层为主；矿井内正断层切割逆断层,发育地垒、地堑、阶梯状和叠瓦状等断层组合,断层发育逐级控制；利用断层密度、断层强度和断裂分维值对断层发育强度进行定量分析,得出一区和三区断层密度和断裂分维值较大,二区较小。分析研究褶皱构造展布特征,得出矿井主体褶皱为向南东仰起的宽缓向斜。F25断层以西发育轴向东西的褶皱构造,F25断层以东发育轴向北东的褶皱构造,者大致以F25逆断层分隔。利用褶皱平面变形系数对褶皱构造变形程度进行定量分析,得出平面变形系数高值区基本都位于褶皱的轴部及其附近区域。分析研究钱营孜煤矿构造的形成期次,并根据矿井地质构造形态和组合规律分析了古构造应力场,得出矿区构造格架是印支期、燕山早期、燕山晚期和喜山晚期多期构造运动形成的结果,喜山早期构造运动对矿井构造影响不大。利用测井曲线并结合煤体结构宏观特征井下观察对32煤层煤体结构进行解译,分析了构造煤分布特征,得出三区构造煤发育最强烈,厚度普遍在0.3m以上,一区次之,二区构造煤发育较弱,构造煤发育强度与断裂分维值以及平面变形系数总体上呈现正相关关系。选取断层密度、断层强度、断裂分维值、褶皱平面变形系数和构造煤厚度五个评价指标,利用灰色模糊综合评价方法对钱营孜煤矿构造复杂程度进行定量评价,编制了构造复杂程度综合分区图,得出整个研究区以构造较简单区和构造较复杂区为主,构造简单区和构造复杂区占的比重较小,呈零星分布趋势,为煤矿采掘工程设计提供地质依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题依据背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的内容与技术路线
• 1.4 论文工作概况与工作量
• 2 井田地质概况
• 2.1 井田位置和交通
• 2.2 自然地理概况
• 2.3 井田地质概况
• 2.3.1 区域地质概况
• 2.3.2 井田地层
• 3 矿井地质构造特征及机理分析
• 3.1 断层构造特征
• 3.1.1 断层构造发育特征
• 3.1.2 断层构造发育定量分析
• 3.2 褶皱构造特征
• 3.2.1 褶皱构造展布规律
• 3.2.2 褶皱构造发育定量分析
• 3.3 煤层倾角变异系数统计分析
• 3.4 矿井地质构造变形机制
• 3.4.1 华北板块聚煤盆地形成后的构造演化
• 3.4.2 矿井构造应力场分析
• 3.4.3 矿井构造边界条件及地质构造发展
• 3.4.4 矿井构造形成机制
• 2煤层煤体结构特征'>4 3₂煤层煤体结构特征
• 4.1 煤体结构的测井曲线解译原理和研究方法
• 4.2 煤体结构宏观特征的井下观察
• 4.3 煤体结构的测井曲线解释与井下宏观特征的对比分析
• 4.4 钱营孜煤矿构造煤分布特征
• 4.5 断层、褶皱对煤体结构的影响
• 5 钱营孜矿地质构造复杂程度定量评价
• 5.1 评价指标的确定
• 5.1.1 评价指标确定原则
• 5.1.2 主要评价指标
• 5.2 灰色模糊综合评价方法
• 5.2.1 数学原理
• 5.2.2 评价方法步骤
• 5.3 钱营孜矿构造复杂程度定量评价
• 5.3.1 评价步骤
• 5.3.2 计算过程示意
• 5.3.3 评价结果分析
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 存在问题与不足
• 参考文献
• 附录A
• 致谢
• 作者简介