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铜川矿区中部构造发育规律研究

作　者: 康琴琴
导　师: 陈练武
学　校: 西安科技大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 矿井地质构造分形理论模糊综合评判灰色建模预测铜川矿区中部
分类号: TD166
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

渭北煤田由于受到多期构造影响，矿区构造错综复杂，对煤矿安全、生产产生了一定的影响。本文在总结铜川矿区构造背景及形成与演化的基础上，重点分析了铜川矿区中部（王石凹、金华山煤矿）地质构造的发育特征及其规律。在此基础上，利用分形理论的网络覆盖法对研究区5#煤断层进行分形统计研究。最后采用模糊综合评判法对研究区已采区构造复杂程度进行了定量评价，并应用灰色系统建模预测了未采区评价指标值，对未采区构造复杂程度进行了定量评价。论文研究工作取得以下成果：（1）研究区褶皱与断层构造均较发育，其中褶皱均属于低级别的小褶皱与次级褶皱。已揭露的断层662条，其中90%为落差小于5m的小断层，小断层具有密集带或成片展布特点。（2）利用MAPGIS的输入编辑和空间分析两个模块对研究区5#煤层断层进行分形统计。依次利用计算机回归技术求得各块段的分维值D和相关系数R，得出各块段相关系数均在0.9232以上，良好的线性拟合关系说明了5#煤层断裂的分布在所采用的标度下具有良好的统计自相似性，从而表明了断裂构造具有分形特征。（3）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，对已采区构造复杂程度的定量评价，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，并对未采区构造复杂程度进行了定量评价。结果为：5#煤层未采区划分的36个单元中，其中Ⅰ类（简单）有22个，Ⅱ类（较简单）有5个，Ⅲ类（较复杂）有5个，Ⅳ类（复杂）有4个；10#煤层未采区划分的147个单元中，Ⅰ类（简单）有60个，Ⅱ类（较简单）有38个，Ⅲ类（较复杂）有23个，Ⅳ类（复杂）有26个，故矿井未采区的构造复杂程度总体简单，说明未采区较适宜综合机械化采煤。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
1 绪论  8-14
  1.1 选题背景及研究意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 矿井构造规律的研究  9-10
    1.2.2 矿井构造复杂程度的评价及预测研究  10-11
    1.2.3 数学地质及计算机的应用  11
  1.3 研究内容  11-12
  1.4 研究方法与技术路线  12-14
    1.4.1 研究方法  12
    1.4.2 技术路线  12-14
2 矿区地质概况  14-22
  2.1 地层  15-16
  2.2 矿区构造特征  16-21
    2.2.1 构造背景  16
    2.2.2 地质构造特征  16-19
    2.2.3 构造形成与演化  19-21
  2.3 小结  21-22
3 研究区地质概况  22-26
  3.1 地层及含煤地层  22-24
    3.1.1 地层  22
    3.1.2 含煤地层  22-24
  3.2 煤层  24
  3.3 煤层顶底板  24-25
  3.4 小结  25-26
4 研究区地质构造特征及发育规律  26-38
  4.1 地质构造概况  26-27
  4.2 褶皱构造  27-29
    4.2.1 褶皱基本特征  27-28
    4.2.2 褶皱形态特征  28
    4.2.3 褶皱展布规律  28-29
  4.3 断层  29-34
    4.3.1 断层的基本特征  29-31
    4.3.2 典型断层展布特征  31-32
    4.3.3 小型断层的展布特征  32-34
  4.4 层滑构造  34-36
    4.4.1 层滑构造的基本类型  34-35
    4.4.2 层滑构造的展布规律  35-36
  4.5 陷落柱  36-37
    4.5.1 陷落柱剖面特征  36
    4.5.2 陷落柱平面分布规律  36-37
  4.6 小结  37-38
5 研究区 5#煤断层构造分形特征研究  38-44
  5.1 分形的概念  38
  5.2 分维及其计算  38-39
  5.3 MAPGIS 平台上断层分形统计  39-40
  5.4 研究区 5#煤层断层构造分形维数及特征研究  40-42
    5.4.1 研究区 5#煤层已揭露断层的分形统计  40-41
    5.4.2 研究区 5#煤层断裂构造分形特征分析  41-42
  5.5 小结  42-44
6 研究区构造复杂程度的定量评价与预测  44-68
  6.1 定量评价方法选择  44-45
  6.2 模糊综合评判的数学模型  45-47
    6.2.1 基本原理  45-46
    6.2.2 权重集的确定  46-47
  6.3 灰色建模理论  47-48
    6.3.1 数学模型  47-48
    6.3.2 方法确定  48
  6.4 研究区 5#煤层构造复杂程度评价  48-59
    6.4.1 已采区构造复杂程度综合评价  48-56
    6.4.2 未采区构造复杂程度的定量预测  56-59
  6.5 研究区 10#煤层构造复杂程度评价  59-67
    6.5.1 已采区构造复杂程度综合评价  59-64
    6.5.2 未采区构造复杂程度的定量预测  64-67
  6.6 小结  67-68
7 结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
附录  73

铜川矿区中部构造发育规律研究

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