矿井瓦斯地质ppt课件.ppt

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1、矿井瓦斯地质姜波（中国矿业大学资源与地球科学学院）2007.07徐州1国内外研究现状2矿井瓦斯地质基础3矿井构造发育规律4矿井构造预测与评价5矿井构造对瓦斯的控制作用提纲1.1矿井构造对瓦斯突出的控制机理在诸多因素中，地质构造与瓦斯突出的关系受到高度重视和深入研究（Shepherd,1995），研究了发生在澳大利亚、北美、欧洲和亚洲的瓦斯突出，认为90%以上的突出都集中在强构造变形带。1、构造应力场朱兴珊等(1992）探讨了构造应力场演化对煤与瓦斯突出的控制作用,古构造应力场和现今构造应力场对煤和瓦斯突出的影响是相互的、不可

2、分割的。大量的事实也证明，古今构造应力场的演化对煤和瓦斯突出起主要控制作用。最有利于突出的条件是古今构造应力场保持一致并长期不变。因为在这种情况下，古构造应力场造成煤体破坏后，应力得不到松弛，瓦斯保存好，瓦斯含量高。在现今构造应力场作用下又造成地应力和瓦斯压力高的条件。1国内外研究现状（1）区域构造形式研究以板块构造理论为基础，采用图形图像分析法、分形几何方法、夷平面分析法、趋势面分析方法等，从总体到局部地确定区域构造形式，并对划分出的地质构造进行分类评估，确定其活动性和影响范围，分析地质构造对煤与瓦斯突出产生的影响，建立煤

3、与瓦斯突出地质构造模型。(2)通过对平顶山八矿区域应力场的分析，指出应力梯度对煤与瓦斯突出有重要影响。(3)将GIS技术引入到煤与瓦斯突出区域预测的研究中，建立信息管理系统，提高了信息的处理水平。对煤与瓦斯突出区域预测向定量化、科学化、动态监测、多目标和多维方向发展起到了促进作用。2、地质动力区划张宏伟（2003），徐学峰等（2003）通过地质动力区划的研究，预测煤与瓦斯突出1.1矿井构造对瓦斯突出的控制机理3、煤田地质构造与瓦斯突出关系何俊等（2002）采用分形几何手段，对全国范围内若干煤田中的地质构造分特征和矿区突出危险

4、性的关系进行了分析，并对突出预测的构造分维指标进行了优化。各类突出矿区煤田中断层和褶曲构造的分布服从分形规律，煤田地质构造分布对突出危险性的影响可以用分维来描述，断层分维和褶曲分维与突出危险性之间存在正相关关系，二者的综合所构成的构造分维和指标是一项较为良好的突出区域预测指标。1.1矿井构造对瓦斯突出的控制机理Caoetal(2001)研究了逆断层下盘煤与瓦斯突出特征；韩军等（2002）论述了环形构造对煤与瓦斯突出的控制作用：(1)环形构造是一种特殊的构造形式，是区域构造运动与局部构造作用综合作用的体现;（2)环形构造对煤与

5、瓦斯突出的控制体作用是基于对煤体结构的破坏和对瓦斯的赋存两个方面来实现的;层滑构造对煤变形和瓦斯的控制更是受到高度重视（曹运兴等，1993），琚宜文等（2003、2004）对层滑构造作用下煤层的变形及分层特征及其应力-应变环境等方面进行了探讨；Li(2001)通过层滑构造的宏观及微观分析，论述了层滑构造与煤和瓦斯突出的关系。1.1矿井构造对瓦斯突出的控制机理4、构造类型对煤变形及瓦斯赋存的控制作用1国内外研究现状1.2构造煤结构与瓦斯突出的作用机理1煤的高温高压实验Bustin等（1986）：4个无烟煤样品；周建勋等（199

6、1）：长焰煤和无烟煤；姜波等（1998）：气、焦、瘦、贫、无烟煤煤在变形过程中气体的产生和突出现象已被高温高压实验所证实（周建勋等，1993；姜波等，1998）。1.2构造煤结构与瓦斯突出的作用机理彭立世等（1988）探讨了构造煤与瓦斯突出的特征；进而探讨不同类型构造煤的结构特征及其与瓦斯赋存的耦合机理（姜波等，1998、2004；Jiangetal,2004；琚宜文等，2004）；应用测井曲线进行煤体结构的划分和渗透性的预测（傅雪海等，2003）；郭德勇等（2002）对平顶山矿区构造煤分布规律及成因进行了研究；2构造煤结构

7、与瓦斯赋存1.3瓦斯突出评价的数理及实验方法1国内外研究现状李念友等（2004）应用灰色关联法分析煤与瓦斯突出的控制因素；以发生过突出地点的突出煤量作因变量，以影响突出的各项指标为自变量，运用灰关联分析确定出因变量与自变量间的密切程度，通过求关联度来确定各因素在突出过程中所起作用的重要性，再按照关联度大小的顺序排序，寻求出与突出关系最为密切的主控因素，确定出最可能的灵敏指标，以提高突出预测的准确性。1.3瓦斯突出评价的数理及实验方法吴财芳等（2003）以遗传神经网络为基础进行了瓦斯含量的预测研究，传统的用于瓦斯含量预测的方法

8、在本质上仍属于回归分析，都是用数学模型(函数式)表达变量间的关系。由于影响瓦斯含量的地质因素之间的关系错综复杂，有些甚至是随机的、模糊的，确定的数学方法己经无能为力了，必须求助于能够解决非线性的、复杂系统问题的高新技术。通过对研究区影响瓦斯含量的主要地质因素进行分析，可以确定神经网络的输入