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《2012与2011年考研数学大纲变化对比数三.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四编矿井地质综合研究与构造评价刘庄煤矿井’田断裂的分形特征吴诗勇安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南!!∀#∃,,摘要本文以淮南煤田刘庄煤矿主要断裂数据为基拙通过分形方法研究了刘庄犷井,。,断裂系的分形特征并得到了全部断裂系的分雄等值线图研究表明该井田内的断裂分维%%,。,∀,值介于!&∀之间具有较好的统计相关性在断裂交截部位往往分维位较高且比西向断裂系高于沈东向。研究区内断裂分维高值区城与最大瓦斯含圣点具有较好的对应关系。关健词∃井田断裂分形特征,分形几何是定量描述自然界中不规则及复杂现象的极其有用
2、的工具在地学研究中已一∋。,〔’〕,得到广泛的应用各种有关断裂系分形的研究表明断裂系的空间分布具有自相似性断裂的分维特征不仅有助于了解其本身的性质断层数量、规模、组合方式及动力学机制,,。等#而且也可以对受断裂控制的相关矿产的分布及预测起到一定的指示作用匡〕本文主,要利用容量维数对淮南煤田刘庄煤矿井田内主要断裂系的分形特征进行研究为煤与瓦斯突出提供了一种新的预测途径。∀矿区断裂简介,。刘庄煤矿位于淮南煤田西部为一轴向北西西的不完整的略有起伏的宽缓向斜在统,,。一的区域应力场作用下受由南向北方向推挤形成三组
3、断层系其分布如图∀所示具体来∃说有!。,,,∀北东向断层系为本区主要断层数量多规模较大占断层总数的写断层—!!。,,、∀#∃,%,%−..落差从%%&延展长度为∋#()∗&倾角一般+%一(其中,,分别构成本区东、西部边界。.,。/北西向断层系与北东向断层系呈锐角相交分布稀少而零星.。.,,一、.一.!0北西西向断层系为本区推夜构造,为主断层,∋,为分支断层主断层“,。。,,。.倾角%左右分支断层倾角。#+%一般很平缓有波状起伏,及其分支断层组合形成后缘叠瓦扇。断裂的分形特征!∋分形方法8。,9:于%世纪
4、(%年代提出咖∀分形理论最初由法国科学家1234567所谓分形指没,,有特定长度的图形和构造的统称而描述这种图形构造的特征量称为分形维数简称分一〔””〕。,不仅维分形维数与经典几何学拓扑惫义下的整数维的区别在于分形维数是连续变,工大学硕博基金项目;∋∋∋∀)<安徽理)%=煤矿深部开采地质保障技术研究与应用户丫(尸%洲丫图∀矿区构造纲要图,。化的还在于分形维数反映了构成不规则形状的复杂程度和物质充满空间的程度为了表,,〕示这些不同情况下的这些程度人们引人了许多不同的维数定义)∗+常用的维数定义有、、、。,−.
5、+/01“维数相似维数关联维数信息维数等本文主要利用信息维数即容量维对刘,。庄煤矿断裂特征进行研究这里只对容量维进行简要介绍。。。,若2#是能够覆盖住一个点集的直径为的小球称球#的最小数目则点集的容量∃维定义为.‘72#3一∗45.‘‘6!7#%断裂的分维特征、、、8分别用边长为!!!5∀!!!59!:59!5和∀95的正方形对研究区进行覆,8,,盖计算出各种边长的非空格子数2#通过边长与非空格子数的双对数图用最小二乘法,,、。、进行线性拟合得到直线的斜率即研究区断裂的分维值如表∀图所
6、示断裂系按全部,。北东向和北西向给出其中北西西断裂并人北西向断裂系、衰∀全部北东向和北西向断裂的统计致据21#;0相关系数!!!∀!!!9!!9!∀9全部<<9∀%∀=66!%>>>∀69∋!9∀北东向%!9!%>>=!66>∋∀=∋<∀北西向∀!<<%∀∋!%>>66∀69<∀·6∀!第四编矿并地质综合研究与构造评价%全部断裂%北东向断裂▲北西向断裂甘丹山!月∀#∃∃∃%∃&∋∋())&恤∗图∋断裂分布的双对数图∃∃∃,%,断裂的分维值一般介于#一∋#之间而刘庄并田内全部断
7、裂为%%+,,北东向和北∃∃∃%−∋∋,,西向断裂系的分维值分别为%#&∋∋和%且三种情况的相关系数均在#.以上说#/,、、明在%∋&一∋#标度区间内研究区的全部北东向北西向断裂具有较好的统计自相似。,,性从整个研究区来看北西向断裂系的分维值高于北东向从某种程度上反映了逆冲断裂系的相似程度高于正断层系。∋∃)分维等值线特征,,,为了作出全部断裂的分维等值线图将研究区进行分区计算各小区块的分维值以该,,。分维值作为该小区块中心点进行插值得出等值线图见图)!图)断裂的分维等值线图,%%煤矿深部开采地质保障技术研
8、究与应用%∀&∀,刘庄煤矿主要断裂的分维值介于之间局部区域的分维值小于∀图中据齿,。线圈定的区域#表明该区域在∀9&005标度区间内断裂系不具有分形特征由分维,,等值线图的分布特征可以看出断裂分岔或交汇处的分维值普遍较高主要分布于矿区的中,,∃,8,,。部以及北西区域其中最高值介于?与?之间该区域断层较多且主要为北东向断层∗。?9“”,且∗,,研究区中部主要是因为?与断层构成地堑式构造?的分支断层较多因而
