【正文】 定評價目的 — 評價要素 — 評價結果。而對于煤的發(fā)熱量，頂?shù)装迳衬啾鹊戎笜?，則可以通過空間插值進行表面擬合。 三、煤層開采條件多變量綜合評價，由于各個評價指標的量綱不統(tǒng)一，量綱大的因素勢必會影響評價結果，而量綱小的指標則在數(shù)據(jù)之中被淹沒，因此，對上述不同量綱的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)水平統(tǒng)一，即統(tǒng)一量綱，采用極差方式對數(shù)據(jù)水平進行統(tǒng)一，這樣， 不同的評價指標的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個水平。按照上述對變量關系的分析，采用下面的模型對煤層進行綜合評價： 1 2 3 4( .. . )Kind I I I I I? ? ? ? ? ?，其中 ind 是綜合評價結果， 1I ， 2I … KI 是各個評價變量的值。 層面光順處理： GOCAD 創(chuàng)建的一種新的插值方法 —— 離散光滑插值 (DSI)，將插值結果同控制點再次進行匹配，修正插值過程中存在的幾何畸變， GOCAD 稱之為幾何適應 (fit geome— try)。 其 緊密結合煤礦生產實際 ,將煤炭資源條 件評價預測、技術經濟分析、開發(fā)開采決策連為有機整體 ,使評價結果的實用性、針對性及在指導開發(fā)開 采與管理決策方面的作用得到了顯著增強。 借助 GIS 技術，分別對上述因素進行空間信息的定量提取，對各個可采煤層進行綜合定量評價，利用三維可視化技術對煤層分布和影響開采的各種因素進行顯示。 常用的統(tǒng)計單元劃分方法有兩種，一種是網格單元，另一種是地質體單元法（也稱自然單元法）。該方法母體構成是以“相似類比”原理為基礎的，即相似的地質構造環(huán)境應含有相似的礦產。單元劃分太小，會造成同一地質體分布于多個單元，人為割裂地質現(xiàn)象，增加了預測工作量，不利于地質模型的建立；而網格單元劃分太大，則會造成已有信息的丟失，歪曲了地質變量分布形態(tài)，使預測結安徽理工大學畢業(yè)論文 7 果的信度降低。 ④ 地質特征的空間變異性。對于 1： 5 萬地質圖單元大小為 平方公里的面積比較適宜。因此本研究中網格單元的大小為 200 米 200 米大小。 如前所述，諸多地質因素，大部分是描述性數(shù)據(jù)，必須對其進行定量表達，才能對其進行利用。 安徽理工大學畢業(yè)論文 9 表 1 82和 10 煤層可采性評價變量選擇 82煤層 煤層可采厚度 煤層埋深 煤質 煤的發(fā)熱量 斷裂影響 頂板穩(wěn)定性 天然焦和巖漿夾層數(shù) 可采煤厚度占煤層厚度百分比 煤層傾角 煤層空間分布連續(xù)性 10煤層 煤層可采厚度 煤層埋深 煤質 煤的發(fā)熱量 斷裂影響 頂板穩(wěn)定性 煤層中不可采層數(shù) 煤層傾 角 煤層空間分布連續(xù)性 對于 82煤層，由于受巖漿侵入的影響較大，影響煤層的開采，所以天然焦和巖漿的厚度，侵入層數(shù)是很重要 的指標。另外該指標可以參照對比煤的發(fā) 熱量指標，一起使用。 矢量空間 屬性信息定量提取 本次研究中利用的矢量圖層主要是斷裂分布，斷裂分 布本身是空間信息，但其中包含的屬性數(shù)據(jù)，斷距、規(guī)模、斷裂性質對于評價煤層非常重要，因此需要將這些屬性信息綜合利用，定量提取。 煤層的可采厚度對于開采來說也非一個線性的數(shù)值，當煤層可采厚度小于 米時，煤層不 可采，當煤厚大于 4 米時，其開采技術要求比較高，對開采評價而言，分值應該偏低。 （ 3）煤質、煤的發(fā)熱量 直接使用原始數(shù)據(jù)，其中煤質的量化數(shù)據(jù)見表 2。 （ 6）煤層的結構復雜度 對于 82煤層而言，主要是天然焦和巖漿侵入的夾層數(shù)。定量模型采用下式： 1 1f Num? ? Num 是煤層中的夾層數(shù)，加上 1 是防止夾層為 0 的情況下，公式無意義。該方法是在一個鄰域范圍內計算某個網格與整個鄰域煤層厚度的絕對值來表達，很明顯，如果該數(shù)值越大，煤層在空間的穩(wěn)定性和連續(xù)性越差，不利于開采。該變量與其他變量的關系是邏輯相乘。 在煤層資源綜合評價中，并沒有好的已知單元提供，這就決定了在煤層資源評價中只能采用無模型的評價方法，即只能通過數(shù)據(jù)本身來發(fā)現(xiàn)評價區(qū)的好壞，而不能要求提供一個可見的，證明開采條件優(yōu)良的模型來訓練變量。 安徽理工大學畢業(yè)論文 14 5 井田煤層三維地質模型 三維地質模型概述 一個典型的三維地質模型是由一個或 多個地層、結構面、斷層等組成的。 Gocad 是以工作流程為核心的新一代地質建模軟件，實現(xiàn)了高水平的半智能化建模，具有功能強，界面友好，易學易用，并能在幾乎所有硬件平臺上（ Sun, SGI, PCLinux, PCWindows）運行的特點。 獨特的油藏不確定性分析 獨特的軟件開發(fā)工具 極為靈活的硬件平臺環(huán)境，可運行在 Sun, SGI 等 UNIX 平臺，或 PCLinux 和PCWindows 環(huán)境。前者側重于用地質實體分界面 (如地層面、接觸面和邊界面 )來形成地質實體的空間輪廓；后者則側重于三維空間中地質實體邊界與內部的整體表示，通過對三維安徽理工大學畢業(yè)論文 15 空間進行體元分割來實現(xiàn)地質實體的真三維表達和分析。第一種方法比較快捷，但是由于它的生成過程不受人為控制，對于面積小、層位很清楚簡潔的區(qū)域，使用這種方法可以很大地減少工作量，但是，當建模區(qū)域面積較大、 且地層條件較復雜時，則不能直接用層位相連生成層面，必須要先人為劃分好層面，再利用第二種方法建立模型。故采用上述做法 既保留了原始的控制點，又增大了網格的密度。為此， GOCAD 創(chuàng)建了一種新的插值方法 —— 離散光滑插值 (DSI)，它能彌補這種差異，將插值結果同控制點再 次進行匹配，修正插值過程中存在的幾何畸變， GOCAD 稱之為幾何適應 (fit geome— try)。因此需要使用GOCAD 中的 DSI 插值對地層面進行光順處理，其操作步驟如下： (1)確定控制點 (原始采樣點 )，確定地層初始邊界線； (2)使用“ constrain all borders on straightline”選項將地層界線轉變?yōu)槟：刂泣c，安徽理工大學畢業(yè)論文 16 并且引出插值方向。 而使用 GOCAD 的 GRID 功能，也可以生成滿足要求的地質實體，該法與 SOLID相比有許多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為： (1)采用 GRID(柵格 )形成實體，它的實現(xiàn)方法簡單易操作，利用先前生成的層面即可完成； (2)插值過程中得到的相關數(shù)據(jù)是用于工程計算的寶貴資料。其具體步驟是： (1)根據(jù)鉆孔分層資料，提取分層的高程數(shù)據(jù)，導入到 GOCAD 中，生成原始點分布圖； (2)進行克里金插值，導入到 GOCAD 中后 ，生成加密后的數(shù)據(jù)點分布圖； (3)以各個鉆孔分層點作為控制點，在地層尖滅、缺失處獲得交線； (4)形成 Delaunay 三角網格化的層面，并利用 GOCAD 中里的 DSI 插值算法優(yōu)化各層初始層面，用交線約束修改原尖滅、缺失地層層面從而最終建立各地層的層面。這里 coalheight 為 ， coalquanlity 為 ，misandtomud 為 ， stramiheight 為 ， topsandheight 為 ,result 的腳本代碼為： result= coalheight*+coalquanlity*+misandtomud*+stramiheight*+ topsandheight*,具體如圖 58和 59； 圖 58 創(chuàng)建新綜合評價因素 result 圖 59 為 result 編寫腳本代碼 最后在 Attributes 中點擊 Repute clip values 生成綜合評價三維圖，如 510 和511； 安徽理工大學畢業(yè)論文 20 圖 510 在 Attributes 中生成綜合評價三維圖 圖 511 Result 綜合評價三維圖 2)82 煤層也用同樣的方法，生成各因素的三維圖； 安徽理工大學畢業(yè)論文 21 圖 512 Coalheightcanmine(煤層厚度 ) 圖 513 Coalangle(煤層傾角 ) 圖 514 Coalquanlity(煤質 ) 圖 515 Heightmagmma(巖漿巖厚度 ) 圖 516 Numbermagmma(巖漿巖層數(shù) ) 圖 517 Sandandmud(沙泥 ) 安徽理工大學畢業(yè)論文 22 圖 518 Stramh2height(mh2 煤層間隙厚度 ) 圖 519 result 從 82煤層可采煤層厚度分布來看，最有利于 開采的中厚煤層（ 35米）分布研究區(qū)北部的 F11 以北地區(qū)，主斷裂 F3 和 F13 之間部分煤層可采厚度也處于 35 米之間，巨厚煤層主要分布于 F3 中部兩側。另一方面，沉積環(huán)境的砂泥比也決定了燕山期巖漿侵入的強度分布，斷裂 F11 和 F13 固然是巖漿侵入的通道，但在砂泥比比較大的地區(qū)，巖漿侵入的厚度偏低，說明巖漿侵入主要是沿著比較軟的夾層深入。 10 煤層最佳可采厚度成條帶狀分布在研究區(qū)的東北 東南之間，傾角可采區(qū)大部分區(qū)域小于 15 度，在 F2 和 F11交叉處傾角較大（ 15 度），在 F13 的末端即 10 煤層尖滅出傾角較大。 煤層厚度較好的條帶，其空間穩(wěn)定性較低，這將導致 10 煤層的開采條件總體偏低。 不足及展望 經過努力，本次研究基本達到預定目標，但由于本人技術能力有限以及精力和時間的限制，勢必存在需要改進的地方，有待于在生產和實踐中作進一步檢驗和完善； 由于時間有限， 工作量較大的評價項目和難度較深的評價項 目未能一一進行。感謝劉老師在我攻讀學位期間，學業(yè)上對我的精心指導，生活上對我的熱情幫助，以及給我提供了大量的鍛煉機會，使得我得以順利完成學業(yè)