評價煤礦地質構造復雜程度的指標體系構建

黃龍武

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，我國煤炭事業得到了較快的發展。通過對煤礦礦井構造和開采率進行分析，構建出煤礦地質構造復雜程度的評價指標體系，希望能夠為煤礦地質構造的綜合評價提供幫助，進而促進我國煤炭事業的發展。

關鍵詞：煤礦；地質構造復雜程度；評價指標體系；開采率

中圖分類號：TD163.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）21-0156-01

煤礦地質構造復雜程度對煤礦的安全生產和采掘部署具有直接的影響，對其進行科學的綜合評價是實現煤礦高效、安全生產的前提?，F階段，對礦井地質構造的分析已經突破定性分析的局限，向著定性與定量相結合的方向發展。隨著科技的發展，一些先進的軟件系統和數據模型等被應用到地質構造評價體系中，提高了煤礦地質構造復雜程度評價的準確性。

1 煤礦地質構造分析

1.1 礦井地質構造分析

礦井地質構造分析是煤田地質構造分析的重要內容，是煤礦開采、礦井建設等工作的依據。加強對礦井地質構造的分析，能夠為構建現代化安全礦井提供保障。現階段，礦井地質構造分析有地質評價和綜合探測兩種方法。

地質評價：地質評價就是基于煤礦的地質情況，運用多種方式、多種科學技術等對煤礦的發育情況和地質構造復雜程度進行評價。

綜合探測：綜合探測是在礦井地質評價的基礎上，選擇具有開采前景的礦井開采區，利用化探技術、物探技術、地質勘探、鉆探等技術對礦井開采區的地質構造規模、地質性質、煤層破壞程度等進行探測，并作出客觀的評價。

1.2 礦井開采率分析

隨著礦井開采工作的進行，煤層地質構造會發生一定的變化，變得越來越復雜，這增加了煤炭開采的難度。現階段，加強對提升煤炭開采率的研究，提高煤礦企業經濟效益，是每一位煤炭工作者的任務。

對煤礦礦井開采率的分析可從以下幾個方面入手：①對礦井進行詳細的巷探，對礦井煤層伴生礦產的藏量和利用價值進行分析；②計算礦井煤炭儲量，及時掌握煤礦礦井儲量動態信息；③對煤礦礦井構造、煤質等變化進行勘探與分析；④觀察煤田地層，探明礦井巷道的巖性和巖層厚度，并重新觀測煤層頂板、標志層等。

2 地質構造復雜程度評價指標的建立

煤礦地質構造復雜程度評價指標體系主要包括經濟技術指標和構造評價指標。根據煤礦實際的采掘工藝特征和地質構造情況，建立具體的評價指標，意在探究煤礦地質構造復雜程度對煤礦開采經濟效益和開采工藝的影響。

經濟技術指標：經濟技術指標主要包括煤礦地質構造面積損失系數和地質構造面積掘進系數。這兩項指標能夠準確地反映出煤礦地質構造的復雜程度，也能反映出其對煤礦經濟效益和生產掘進的影響程度，有效解決了定量分析研究與煤礦生產脫節的問題。

構造評價指標：煤礦構造評價指標包括煤層厚度變異系數、剖面這周強度系數、褶皺密度、斷層密度、煤礦傾角變異系數、斷層影響系數、構造組數密度等。這一系列的構造評價指標能夠從不同角度反映出煤礦地質構造的復雜程度，為煤礦地質構造復雜程度的定量分析提供了有力的依據。

3 評價指標的篩選

煤礦地質構造主要包括斷層、褶皺、煤層流變和層間滑動，影響煤礦地質構造的因素很多，地質構造往往是多個因素綜合影響和控制的結果。單一的評價指標只能從一個側面反映構造情況，具有很大的局限性。例如斷層落差在研究煤層復雜性中并不是唯一的指標，斷層結構還與斷層傾角緩急程度、煤層厚度等有關。因此，在對煤礦地質構造復雜程度進行定量和定性研究分析的過程中，需要對相關的評價指標進行優選，選擇靈敏度高、代表性強的指標，并確定每一項指標的權重值。只有這樣，才能得到更加準確的評價結果。

對煤礦地質構造復雜程度評價指標的優選，主要利用逐步回歸分析法和灰色關聯分析法相結合的方式，建立起相對完善的評級指標體系。

灰色關聯分析法：這種分析法是基于灰色系統理論得來的，是一種重要的優化篩選方式，主要用于多個因素相互關聯的系統中，對各個因素間的關聯程度進行定量描述。由于影響煤礦地質構造復雜程度的因素之間存在灰色關聯（不確定性關系），因此，人們很難在主觀意識上分清各種影響因素的主次。為了能夠對煤礦地質構造復雜程度進行客觀、準確的評價，為評價指標優選工作提供依據，可以將煤礦地質構造面積損失系數當作母因素，通過相關的灰色關聯分析步驟，分別計算分析出其他各個指標與構造損失系數之間的關聯程度。關聯度越大，其權重值就越大，在進行評價過程中也就需要受到更多的關注。

逐步回歸分析法：逐步回歸分析法實質上就是為了驗證灰色關聯分析的效果。在煤礦地質構造評價中的眾多指標中，可以將構造面積掘進系數作為因變量，將煤層厚度、斷層密度等指標當作自變量，然后采用逐步回歸分析法逐個分析、篩選。

4 結束語

煤礦地質構造復雜程度對煤礦的開采掘進、經濟效益等都具有很大的影響，為了利用地質構造屬性、規律等對各項指標的影響程度進行定量的描述，需要建立完善的綜合評價指標體系。首先建立煤礦地質構造經濟技術評價指標體系和地質構造評價指標體系，然后利用灰色關聯分析和逐個回歸分析法對各項指標進行優選，形成一套完整的綜合評價體系，為煤礦構造評價分析工作提供有力的依據，從而促進煤礦企業的發展。

參考文獻

[1]劉己盛，向麗.煤礦地質構造評價指標系統的建立于優選[J].地質與礦產，2012，26（7）：124-125.

〔編輯：王霞〕

Index System of Evaluation of the Extent of Complex Geological Structure Constructed of Coal Mine

Huang Longwu

Abstract： With the rapid development of economy， Chinas coal business has been rapid development. Through the coal mine construction and mining rates were analyzed to construct the evaluation index system of coal mine geological level of complexity， hoping to provide help for the comprehensive evaluation of mine geological structure， thus contributing to the development of Chinas coal industry.

Key words： coal mine； geological structure complexity； evaluation index system； mining rate