评价煤矿地质构造复杂程度的指标体系构建

黄龙武

摘 要：随着社会经济的快速发展，我国煤炭事业得到了较快的发展。通过对煤矿矿井构造和开采率进行分析，构建出煤矿地质构造复杂程度的评价指标体系，希望能够为煤矿地质构造的综合评价提供帮助，进而促进我国煤炭事业的发展。

关键词：煤矿；地质构造复杂程度；评价指标体系；开采率

中图分类号：TD163.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）21-0156-01

煤矿地质构造复杂程度对煤矿的安全生产和采掘部署具有直接的影响，对其进行科学的综合评价是实现煤矿高效、安全生产的前提。现阶段，对矿井地质构造的分析已经突破定性分析的局限，向着定性与定量相结合的方向发展。随着科技的发展，一些先进的软件系统和数据模型等被应用到地质构造评价体系中，提高了煤矿地质构造复杂程度评价的准确性。

1 煤矿地质构造分析

1.1 矿井地质构造分析

矿井地质构造分析是煤田地质构造分析的重要内容，是煤矿开采、矿井建设等工作的依据。加强对矿井地质构造的分析，能够为构建现代化安全矿井提供保障。现阶段，矿井地质构造分析有地质评价和综合探测两种方法。

地质评价：地质评价就是基于煤矿的地质情况，运用多种方式、多种科学技术等对煤矿的发育情况和地质构造复杂程度进行评价。

综合探测：综合探测是在矿井地质评价的基础上，选择具有开采前景的矿井开采区，利用化探技术、物探技术、地质勘探、钻探等技术对矿井开采区的地质构造规模、地质性质、煤层破坏程度等进行探测，并作出客观的评价。

1.2 矿井开采率分析

随着矿井开采工作的进行，煤层地质构造会发生一定的变化，变得越来越复杂，这增加了煤炭开采的难度。现阶段，加强对提升煤炭开采率的研究，提高煤矿企业经济效益，是每一位煤炭工作者的任务。

对煤矿矿井开采率的分析可从以下几个方面入手：①对矿井进行详细的巷探，对矿井煤层伴生矿产的藏量和利用价值进行分析；②计算矿井煤炭储量，及时掌握煤矿矿井储量动态信息；③对煤矿矿井构造、煤质等变化进行勘探与分析；④观察煤田地层，探明矿井巷道的岩性和岩层厚度，并重新观测煤层顶板、标志层等。

2 地质构造复杂程度评价指标的建立

煤矿地质构造复杂程度评价指标体系主要包括经济技术指标和构造评价指标。根据煤矿实际的采掘工艺特征和地质构造情况，建立具体的评价指标，意在探究煤矿地质构造复杂程度对煤矿开采经济效益和开采工艺的影响。

经济技术指标：经济技术指标主要包括煤矿地质构造面积损失系数和地质构造面积掘进系数。这两项指标能够准确地反映出煤矿地质构造的复杂程度，也能反映出其对煤矿经济效益和生产掘进的影响程度，有效解决了定量分析研究与煤矿生产脱节的问题。

构造评价指标：煤矿构造评价指标包括煤层厚度变异系数、剖面这周强度系数、褶皱密度、断层密度、煤矿倾角变异系数、断层影响系数、构造组数密度等。这一系列的构造评价指标能够从不同角度反映出煤矿地质构造的复杂程度，为煤矿地质构造复杂程度的定量分析提供了有力的依据。

3 评价指标的筛选

煤矿地质构造主要包括断层、褶皱、煤层流变和层间滑动，影响煤矿地质构造的因素很多，地质构造往往是多个因素综合影响和控制的结果。单一的评价指标只能从一个侧面反映构造情况，具有很大的局限性。例如断层落差在研究煤层复杂性中并不是唯一的指标，断层结构还与断层倾角缓急程度、煤层厚度等有关。因此，在对煤矿地质构造复杂程度进行定量和定性研究分析的过程中，需要对相关的评价指标进行优选，选择灵敏度高、代表性强的指标，并确定每一项指标的权重值。只有这样，才能得到更加准确的评价结果。

对煤矿地质构造复杂程度评价指标的优选，主要利用逐步回归分析法和灰色关联分析法相结合的方式，建立起相对完善的评级指标体系。

灰色关联分析法：这种分析法是基于灰色系统理论得来的，是一种重要的优化筛选方式，主要用于多个因素相互关联的系统中，对各个因素间的关联程度进行定量描述。由于影响煤矿地质构造复杂程度的因素之间存在灰色关联（不确定性关系），因此，人们很难在主观意识上分清各种影响因素的主次。为了能够对煤矿地质构造复杂程度进行客观、准确的评价，为评价指标优选工作提供依据，可以将煤矿地质构造面积损失系数当作母因素，通过相关的灰色关联分析步骤，分别计算分析出其他各个指标与构造损失系数之间的关联程度。关联度越大，其权重值就越大，在进行评价过程中也就需要受到更多的关注。

逐步回归分析法：逐步回归分析法实质上就是为了验证灰色关联分析的效果。在煤矿地质构造评价中的众多指标中，可以将构造面积掘进系数作为因变量，将煤层厚度、断层密度等指标当作自变量，然后采用逐步回归分析法逐个分析、筛选。

4 结束语

煤矿地质构造复杂程度对煤矿的开采掘进、经济效益等都具有很大的影响，为了利用地质构造属性、规律等对各项指标的影响程度进行定量的描述，需要建立完善的综合评价指标体系。首先建立煤矿地质构造经济技术评价指标体系和地质构造评价指标体系，然后利用灰色关联分析和逐个回归分析法对各项指标进行优选，形成一套完整的综合评价体系，为煤矿构造评价分析工作提供有力的依据，从而促进煤矿企业的发展。

参考文献

[1]刘己盛，向丽.煤矿地质构造评价指标系统的建立于优选[J].地质与矿产，2012，26（7）：124-125.

〔编辑：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