基于SURPAC的煤层赋存特征研究——以孙疃煤矿为例

摘要

随着煤炭资源开采深度、速度及规模的增大，地质条件、水文地质条件越来越复杂，给煤层高效、安全生产带来严重的安全隐患，只有根据煤层赋存规律，科学组织生产，才能够有效规避开采风险，提高煤炭开采效率。
　　本论文在收集统计采区地质资料，井下实际揭露地层的基础上，系统研究了孙疃井田10煤层稳定性特征、影响赋存沉积环境特征和区域地质特征，通过对煤层厚度、可采系数、变异系数、直接顶岩性、直接顶厚度、直接顶砂岩率、断裂分维值和断裂影响带的分析，建立了孙疃井田10煤层实体3DM模型，进行了孙疃井田10煤层赋存条件综合评价，取得的主要成果和认识有:
　　(1)通过对研究区10煤层厚度、变异系数和可采系数的分析，得出孙疃井田大部分区域10煤层为较稳定煤层和稳定煤层，只有中部极小区域属于不稳定煤层;
　　(2)煤层顶底板岩性对10煤层，岩性与煤厚的关系为:顶底板为泥岩的区域煤层相对较厚，而砂岩分布区域煤层则相对较薄;
　　(3)应用SURPAC软件建立了孙疃井田地质数据库，生成了井田范围内10煤层实体3DM模型，经与实际资料对比分析，SURPAC所建实体模型基本一致，仅局部存在微小差异，说明矿体实体模型有效，符合实际情况;
　　(4)采用层次分析法，选取变异系数、可采指数、煤厚、直接顶岩性、直接顶厚度、直接顶砂岩率、断层分维值和断层影响区等8个指标，对研究区10煤层赋存条件进行了综合评价，结果显示孙疃井田10煤层赋存条件较好和好的区域约占整个井田的75％，赋存条件差和一般的区域约占井田面积的25％。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 煤层沉积环境

1．2．2 煤层厚度分布规律

1．2．3 煤层稳定性分析

1．2．4 SURPAC软件在研究煤层赋存条件方面的应用

1．3 研究内容

1．4 研究方法及路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

2 研究区概况

2．1 自然地理

2．2 地层

2．2．1 区域地层

2．2．2 井田地层及含煤情况

2．3 构造特征

2．3．1 区域构造

2．3．2 井田构造

2．3．3 构造复杂程度分析

2．4 区域水文地质特征

2．4．1 地形及地表水

2．4．2 含水层水文地质特征

2．4．3 隔水层的水文地质特征

2．5 岩浆岩

3 10煤层赋存规律

3．1 10煤层判识

3．1．1 钻孔取芯解释

3．1．2 钻孔测井曲线解释

3．1．3 研究区10煤厚度变化特征

3．2 10煤层赋存条件

3．2．1 10煤底板标高

3．2．2 10煤层厚度分布特征

3．3 10煤厚稳定性分析

3．3．1 煤层的可采性指数

3．3．2 煤层厚度变异系数

3．4 影响煤层赋存沉积特征分析

3．4．1 直接顶底板岩性展布特征分析

3．4．2 直接顶底板岩性与煤厚关系

4 井田煤层三维可视化研究

4．1 SURPAC软件系统简介

4．2 SURPAC软件地质数据库简介

4．3 孙疃井田10煤层地质数据库建立

4．3．1 钻孔资料分析

4．3．2 地质数据库建立

4．4 孙疃井田三维地质实体模型

4．4．1 实体模型构建原理与方法

4．4．2 地质实体模型的构建

4．4．3 三维地质模型有效性验证及复合显示

4．5 本章小结

5 煤层赋存条件综合评价

5．1 评价方法及基本原理

5．2 评价指标选取

5．3 权重的确定

5．4 隶属度函数的确定

5．5 评价结果及分析

5．6 本章小结

6 结论

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果