董家河矿井地质构造定量评价及预测

论文摘要

本文在分析总结澄合矿区地质构造发育特征及其规律的基础上，重点分析了董家河煤矿地质构造的发育特征，包括褶皱、断层的分布及组合特征，总结了矿井地质构造的发育规律，并对构造应力场进行了分析。采用模糊综合评判法，选取5个定量评价指标对董家河煤矿已采区构造复杂程度进行了定量评价，应用灰色系统建模预测了未采区评价指标值，并对未采区构造复杂程度进行了定量评价。论文取得以下主要结果：（1）董家河煤矿褶皱与断层构造均较发育，二者相比褶皱更为发育。褶皱大部分为封闭的短轴背向斜，展布方向主要为北东和北西向，以向斜为主。井田内已揭露的断层绝大部分为落差小于5m的小型正断层，仅发育几条北东东及东西向展布的逆断层，小断层具有密集成带和疏密相间的分布特点。断层发育有四个方向，以东西向及南北向为主，北西向及北东向次之。断层在平面上的组合形式主要为平行排列式，其次为交叉组合及不规则形式，在剖面上小断层呈地堑、地垒、阶梯式组合形式，并有层间滑动构造发育。（2）通过比较，选取断层密度、断层强度指数、断层走向影响指数、平面褶皱强度指数、构造面积损失系数5个定量评价指标进行模糊综合评判，通过对董家河煤矿已采区划分的156个单元进行构造复杂程度的定量评价，结果为：属于Ⅰ类的有81个单元，属于Ⅱ类的有35个单元，属于Ⅲ类的有13个单元，属于Ⅳ类的有27个单元。经与开采情况对比，评价结果与实际情况基本吻合。在此基础上利用灰色系统建模预测了未采区各项评价指标值，对未采区划分的31个单元进行了构造复杂程度定量评价，结果为：属于Ⅰ类的有17个单元，属于Ⅱ类的有10个单元，属于Ⅲ类的有4个单元。未采区构造等级以Ⅰ和Ⅱ类为主，仅在井田西部分布有Ⅲ类构造等级，未出现Ⅳ类构造等级，故矿井未采区的构造复杂程度总体较低，说明未采区较适宜综合机械化采煤。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 矿井构造规律的研究
• 1.2.2 矿井地质构造定量评价及预测研究
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 技术路线
• 2 矿区地质概况
• 2.1 地层
• 2.2 地质构造
• 2.2.1 构造背景
• 2.2.2 褶皱
• 2.2.3 断层
• 2.2.4 构造发育规律
• 2.2.5 区域构造演化
• 3 研究区地质概况
• 3.1 地层及含煤地层
• 3.1.1 地层
• 3.1.2 含煤地层
• 3.2 煤层
• 3.3 煤质
• 3.4 开采技术条件
• 4 矿井地质构造特征及发育规律
• 4.1 褶皱
• 4.1.1 褶皱基本特征
• 4.1.2 褶皱展布方向及组合特征
• 4.1.3 褶皱发育规律
• 4.2 断层
• 4.2.1 断层基本特征
• 4.2.2 断层的方向性及组合特征
• 4.2.3 断层的发育规律
• 4.3 构造应力场分析
• 4.4 地质构造预测
• 5 矿井地质构造定量评价及预测
• 5.1 定量评价方法选择
• 5.2 模糊综合评判
• 5.2.1 数学模型
• 5.2.2 方法步骤
• 5.2.3 权重集的确定
• 5.2.4 评语集的确定
• 5.2.5 隶属函数的确定
• 5.2.6 合成模型的确定
• 5.3 灰色系统建模预测
• 5.3.1 数学模型
• 5.3.2 方法步骤
• 5.4 定量评价指标的确定
• 5.4.1 指标选取原则
• 5.4.2 指标类型
• 5.4.3 指标的筛选
• 5.4.4 指标的统计
• 5.5 矿井地质构造复杂程度的综合评价
• 5.5.1 已采区构造复杂程度综合评价
• 5.5.2 未采区构造复杂程度的定量预测
• 5.6 小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录