基于瓦斯抽采钻孔的回采工作面隐伏构造预测方法研究

摘要

煤层隐伏小构造不仅会影响矿井正常的施工和生产，而且是诱导矿井地质灾害频频发生的主要因素，严重威胁人民的生命和财产安全。因此，如何有效的预测煤层隐伏小构造具有重要的现实意义，目前对预测煤层隐伏小构造的研究也已经成为了一项重要的课题。
　　本文基于大量的瓦斯抽采工程的钻孔数据，提出了利用穿层瓦斯抽采钻孔预测煤层隐伏小构造的方法。该文分析了影响预测精度的几个重要因素，既构造本身的产状、钻孔的偏斜、数据的测量与记录误差等，重点探讨了钻孔偏斜对预测精度产生的影响，并给出了保障钻孔数据精度的几项措施，既完善钻孔施工记录、减少测量误差、校正和筛选钻孔数据、防止钻孔偏斜和综合利用瓦斯地质信息；提出了预测隐伏构造的四个判断地质异常的指标和两种分析方法，四个判断地质异常的指标分别是煤层三维曲面图，煤层顶(底)板等高线图，煤层等厚线图，瓦斯动力现象量化图。两种分析方法分别是趋势面分析法和曲面磨光法。
　　本文重点研究了求取穿层瓦斯抽采钻孔在煤层顶(底)板控制点的计算方法，煤层厚度的计算方法，钻孔偏斜的校正方法，煤层隐伏小构造的判别分析方法。建立了预测过程中各个阶段的数学模型，并利用 MATLAB软件编制了相应的程序，基于MATLAB软件GUI功能开发了一个煤层隐伏小构造的预测系统，该系统界面简单、易于操作，适用于大多数人使用，从而便于该方法的推广应用。
　　通过该预测系统对古汉山矿14171和16021两个工作面进行预测，预测结果表明：14171工作面中统尺350～370m范围内存在一处小断层，落差在1.3m左右，走向为N42°W；16021工作面统尺150～250m范围内存在一处褶曲，波长为100m左右，走向为S58°E。预测结果证明了该方法是可行的。

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1 引言

1.1 选题依据及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容和创新点

1.4 技术路线

2 煤层隐伏小构造及其对煤矿安全生产的影响

2.1 隐伏构造类型及成因机制

2.2 隐伏构造对煤矿安全生产的影响

2.3 煤层隐伏构造预测必要性及可行性分析

2.4 本章小结

3 煤层隐伏小构造预测的方法原理

3.1 基础数据的获取与计算方法

3.2 预测煤层隐伏小构造的判断指标

3.3 煤层隐伏小构造的分析方法

3.4本章小结

4煤层隐伏小构造预测系统的设计与实现

4.1 实现平台

4.2 煤层隐伏小构造预测系统的体系框架

4.3隐伏小构造预测系统MATLAB程序设计

4.4 隐伏小构造预测系统界面的生成

4.5 本章小结

5 实例验证

5.1 矿井概况

5.2 瓦斯抽采工程的设计

5.3 钻孔数据的计算与误差分析

5.4 煤层隐伏构造预测结果分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

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