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作者
陈鹏1,2,彭是阳1,王鹏飞1,陈学习1,杨涛1,刘永杰1
单位
1.华北科技学院 安全工程学院;2.河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室———省部共建国家重点实验室培育基地
摘要
为了定量化研究断层构造分布及演化特征,揭示断层构造分形特征对煤与瓦斯突出的控制作用,以焦作矿区断层体系为研究对象,利用单分形理论分析了焦作矿区断层体系的分形特征,利用多重分形理论分别对不同区域进行了多重分形研究,将单分形与多重分形特征进行了对比分析,绘制了多重分形谱,提取了多重分形特征参数,根据焦作矿区实际发生的突出事故的统计规律,将特征参数与突出分布规律进行对比研究,结果表明:焦作矿区断层体系具有明显的分形特征,分维值较好地反映了断层的复杂程度,分维值呈现分区特征,由凤凰山断层和峪河口分为3个区域,各区分形维数与断层的实际展布形态相吻合;单分形分析仅能反映断层复杂程度,未能反映煤与瓦斯突出分布的不均衡性,焦作矿区断层分布具有多重分形特征,且不同区域的多重分形谱形状具有明显差异性;多重分形谱对称性△f及谱宽△a等特征参数综合反映了构造背景、断层组合和运动方式的差异,对称性△f代表了大概率子集和小概率子集的数目,表征了大、小断层的发育程度,谱宽△a代表了分形结构概率分布不均匀的程度,表征了断层分布的均匀程度;不同区域断层的多重分形显现存在着必然的瓦斯地质原因,谱宽△a与各区域瓦斯突出严重程度呈现了很好的对应关系;断层多重分形特点与构造演化过程密切相关,通过对比分析不同区域断层多重分形特征,可挖掘断层构造的演化信息,深入认识断层对突出的控制作用.从而对矿区煤与瓦斯突出危险性进行区域性划分。
引用格式
陈鹏,彭是阳,王鹏飞,等.断层分形与多重分形特征及其对突出分布的控制作用[J].煤炭科学技术,2019,47(7);47-52.
CHEN Peng,PENG Shiyang,WANG Pengfei,et al.Fractal and multifractal characteristic of geological faults in coal mine area and their control on outburst[J].Coal Science and Technology,2019,47(7):47-52.
来源:煤炭科学技术
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信息提供:朱恩光 编辑整理:刘旸
审核:毕永华
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