涡阳矿区10煤层断裂网络复杂度评估：基于分形理论

"涡阳矿区花沟西井田10煤层断裂网络复杂程度定量评价" 在煤矿开采过程中，断裂网络的复杂程度是一个至关重要的因素，它直接影响着矿井的安全性和经济效益。涡阳矿区花沟西井田位于淮北煤田的西南部，其地质结构受到宿北断裂、光武-固镇断裂、丰涡断裂和夏邑断裂的影响，导致区域内断裂构造发育，对煤矿生产构成挑战。为了更科学地评估和规划开采工作，研究者运用了分形理论来量化10煤层断裂网络的复杂程度。 分形理论是数学领域的一种强大工具，尤其适用于描述不规则和复杂系统的特性。在断裂网络中，分维值被用来度量断裂构造的复杂性，它能够反映出断裂网络的精细结构和不规则程度。在花沟西井田，通过分析三维地震数据和钻孔资料，研究者发现井田的分维值自北向南逐渐增大，这意味着南部地区的断裂构造比北部更为复杂。北部主要呈现简单到中等复杂的断裂构造，而南部则以中等到复杂为主，东南角甚至存在极度复杂的断裂区块。 进一步的分析显示，地层倾角与断裂网络的复杂程度存在一定的关联。北部区域的地层倾角较小，对应的断裂构造复杂程度较低，分维值也较小；相反，南部地层倾角增加，断裂构造复杂程度也随之提升，分维值相应增大。这种地层倾角与分维值的变化趋势一致性，揭示了地质构造特征对断裂网络复杂度的影响。 通过对井田进行断裂复杂程度的分区评价，可以为矿井的开采设计和生产规划提供科学依据，确保煤炭资源的合理开发并降低安全隐患。这项工作采用的网络覆盖法结合分形理论，为地质构造分析提供了新的思路，有助于提高煤矿行业的安全管理水平和资源利用效率。同时，这也体现了基础地质研究与矿业工程实践相结合的重要性，为类似地区的地质勘查和煤矿安全生产提供了借鉴。