陈蛮庄井田滑动构造形成机理及评价

摘要

滑动构造是影响煤矿生产效率和安全的主要因素之一。近年来，地质工作者们对于滑动构造的研究不多，而陈蛮庄井田内滑动构造的地质条件更加复杂，也影响了煤矿的高效生产。因此，对于陈蛮庄井田内的滑动构造的研究是很有必要的。
　　根据陈蛮庄井田的构造地质资料、钻孔测井曲线资料、实际掘进与回采资料，以及现场实际煤层异常分布素描图，分析陈蛮庄井田内的滑动构造的分布特征、基本发育特征、煤层厚度变化、伴生和派生构造、滑动构造类型以及测井曲线特征，并初步圈定滑动构造的范围。
　　从动力条件、岩性组合条件、环境条件和触发条件等方面分析滑动构造的形成条件，推导滑动构造的滑动临界角、岩体破裂长度和滑动临界厚度等力学表达式；利用FLAC3D数值模拟软件，模拟顶/底板岩性分别为泥岩/粉砂岩、粉砂岩/泥岩、泥岩/细砂岩、细砂岩/泥岩，以及地层倾角分别为20°、30°、35°时的滑动构造位移变化，揭示滑动构造形成的力学机理。
　　利用灰色关联度分析法-模糊综合评判法，选取煤厚异常指数、层内移动强度指数、断层密度、断层强度指数、煤层层滑断层密度和煤层顶底板岩性组合参数作为评价指标体系，建立煤厚异常指数等6个指标的滑动构造发育程度定量化评价模型，基于GIS技术融合精细化解译结果，提出滑动构造发育程度分区方法。

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摘 要

ABSTRACT

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Contents

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 滑动构造研究现状

1.2.1 滑动构造发育特征的研究

1.2.2 滑动构造形成机理的研究

1.2.3 滑动构造综合评价的研究

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 矿井概况

2.1 井田位置及交通

2.2 自然地理

2.3 井田地层及煤系地层

2.3.1 井田地层

2.3.2 煤系地层

2.4 地质构造

2.4.1 区域地质构造

2.4.2 矿井地质构造

2.4.3 岩浆岩

2.5 本章小结

3 滑动构造发育特征研究

3.1 滑动构造存在的依据

3.2 井田滑动构造发育特征

3.2.1 煤层异常区总体特征

3.2.2 滑动构造时空分布规律

3.2.3 滑动构造基本特征

3.2.4 煤层厚度变化

3.3 伴生及派生构造

3.4 滑动构造类型

3.4.1 根据滑动面发育层位划分

3.4.2 根据滑动形式划分

3.4.3 根据力学性质划分

3.4.4 根据形态特征划分

3.5 测井曲线分析

3.5.1 视电阻率法测井原理

3.5.2 密度测井原理

3.5.3 测井响应曲线特征

3.6 根据钻孔特征圈定滑动构造范围

3.7 本章小结

4 滑动构造形成机理及数值模拟研究

4.1 滑动构造的形成条件

4.1.1 动力条件

4.1.2 岩性组合条件

4.1.3 环境条件

4.1.4 触发条件

4.1.5 小结

4.2 滑动构造的形成机理

4.2.1 接触面积

4.2.2 埋藏深度

4.2.3 滑动临界角

4.2.4 岩性组合

4.2.5 滑动临界厚度

4.3 FLAC3D数值模拟

4.3.1 数值模拟模型

4.3.2 模拟方案

4.4 数值模拟结果分析

4.4.1 模拟结果

4.4.2 结果分析

4.5 本章小结

5 滑动构造综合评价

5.1 基于模糊综合评判法的滑动构造定量评价

5.1.1 模糊综合评判法的原理及步骤

5.1.2 参数的确定

5.1.3 定量评价结果分析

5.2 基于三维地震精细化解译的滑动构造分析

5.3 基于GIS的滑动构造综合性评价

5.4 滑动构造对煤矿生产安全的影响

5.4.1 滑动构造对煤矿生产的影响

5.4.2 滑动构造对煤矿安全的影响

5.5 本章小结

6 结论及展望

6.1 主要结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的学术成果和获奖情况