煤層瓦斯賦存受礦井構造條件控制,構造復雜程度的評價和研究對預測瓦斯突出災害至關重要。文章基于某礦瓦斯地質資料,通過利用分形計算和曲率評價相結合的方法,分析了主采煤層構造復雜程度,探討與預測了礦井瓦斯地質規律。研究發現礦井瓦斯分布受礦井斷層影響明顯,并據此劃分了3個瓦斯地質單元,整體上瓦斯分布隨煤層埋深增加而增大,但在局部區域內異常分布;礦井分形維數和曲率計算分別介于0.6～1.838 2和(5～35)×10^-5之間,分形維數和曲率值均與瓦斯含量正相關,但在構造簡單區域內異常點同樣暗示出瓦斯的不均一分布特征,高擠壓應力環境下的斷裂構造是造成瓦斯異常分布的主要原因;結合礦井構造分析發現煤層中"低構造分維值和高曲率值"疊加區域是高瓦斯突出危險區域。研究結果為礦井瓦斯預防提供指導。

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圖1礦區構造位置

圖1礦區構造位置分形方法為煤層中斷裂的定量研究提供了一種新的評價方法,利用計算結果獲得的等值線圖能準確反映出構造復雜程度、分布范圍和延伸方向[5],也能反映出瓦斯賦存和分布的影響程度。本次研究采用計盒維數法,以研究煤層底板等高線圖(1∶5000)上的構造資料為基礎進行計算。

圖2研究區構造綱要

利用設定的正方形網格對煤層底板等高線進行差分計算,其中網格劃分結構如圖5所示,按照下列中點公式對煤層底板等高線進行差分。對于BI方向有:圖4第一塊段ln(1/r)-lnN(r)回歸直線

圖3研究區構造及其分布

圖3研究區構造及其分布圖5網格差分示意

圖4第一塊段ln(1/r)-lnN(r)回歸直線

圖4第一塊段ln(1/r)-lnN(r)回歸直線Ζ"=f(xi+1,yj)-f(xi-1,yj)2△h(3)

本文編號：4002254