断裂构造分形几何特征对冲击地压的控制作用研究

作者

张满仓兰天伟贾伟东赵文琪杨振华
单位

辽宁工程技术大学矿业学院
摘要

断裂构造是影响煤矿开采的重要地质因素，也是诱发矿井冲击地压灾害的主要因素之一。为分析断裂构造对冲击地压的控制作用，以鹤岗南部矿区为工程研究背景，基于地质动力区划法，划分了鹤岗南部矿区的断裂构造，利用分形几何原理，统计计算了研究区断裂全区与分区的分形维数，分析了研究区断裂全区与分区分形几何特征，探究了断裂分形维数与冲击地压空间位置的耦合关系。结果表明：NW向断裂和近SN向断裂对鹤岗南部矿区的冲击地压控制作用程度较高，NE向断裂次之，近WE向断裂则最差。冲击地压空间位置与研究区断裂分区分维值有较好的对应关系，已发生冲击地压的分区，其分区断裂分维值较大，处于断裂构造较复杂和复杂的区域。不同方向的断裂在同一分区的分维值与冲击地压密切程度不同，其断裂对冲击地压的控制作用程度也不同，同一方向的断裂在不同分区的分维值与冲击地压控制作用程度亦是如此。研究成果从分形几何角度揭示了断裂构造对冲击地压控制作用，可为冲击地压预测与治理提供新思路。
关键词

断裂构造冲击地压分形维数鹤岗南部矿区控制作用
基金项目(Foundation)

辽宁省兴辽英才青年拔尖人才项目(XLYC2007042)；辽宁省教育厅基本科研项目(LJKZ0325)；辽宁工程技术大学双一流学科创新团队项目(LNTU20TD-03)；
文章目录

1 研究区地质背景
2 研究区断裂构造划分
3 分形几何
3.1 分形几何原理
3.2 分形计算方法
1)断裂全区分形计算：
2)断裂分区分形计算：
4 研究区断裂分形几何特征
4.1 断裂全区分形几何特征
4.2 断裂分区分形几何特征
4.2.1 全方向断裂分区分形几何特征分析
4.2.2 各方向断裂分区分形几何特征分析
1)NW向断裂分形几何特征。
2)NE向断裂分形几何特征。
3)近SN向断裂分形几何特征。
4)近WE向断裂分形几何特征。
5 结论
引用格式

张满仓,兰天伟,贾伟东,赵文琪,杨振华.断裂构造分形几何特征对冲击地压的控制作用研究[J].煤炭工程,2023,55(05):103-110.