瓦斯地质图编绘方法探讨.pdfVIP

31 瓦斯地质图编绘方法探讨 吕闰生，张子戌 (河南理工大学 资源环境学院，河南 焦作 454003) 摘要：瓦斯地质图是瓦斯地质工作成果的直观反映，是分析瓦斯和突出 分布特点、研究瓦斯突出规律、计算瓦斯储量和开展区域性预测预报的基础图 件。我国绝大多数煤矿采用手工编绘瓦斯地质图，精度低、随机性大、人为性 大，因而开展瓦斯地质编图方法研究，使之规范化、标准化意义重大。 关键词：瓦斯；质图；编绘 l瓦斯地质图涵盖的主要内容 瓦斯地质学科作为一门新兴的边缘学科，还没有统一的编图标准，因丽造成不同矿 井采用不同的编图方法和编绘内容，极其混乱。目前大多数矿井的瓦斯地质图，基本上 涵盖了以下主要内容： (1)煤层底板等高线。 (2)采掘工程，包括回采工作面、采区、巷道。 (3)断层、褶曲等地质构造。 (4)地质勘探钻孔、井田边界。 (5)瓦斯参数实际材料点(瓦斯含量点、瓦斯压力点、煤与瓦斯突出喷出点、瓦斯 放散初速度△p、煤的坚固性系数f等测试点。 (6)瓦斯参量等值线，包括瓦斯含量等值线、瓦斯压力等值线、瓦斯涌出量等值 线。 (7)区划不同瓦斯地质单元。 (8)突出煤层，包含突出危险区、突出威胁区、无突出区。 (9)瓦斯风化带。 2瓦斯参量等值线的绘制方法 等值线是进行地理要素空间性分析的工具，它可以从总体上把握研究对象的空间变 化特征。绘制等值线的目的就是要能利用它比较准确地进行已知因素与未知因素的对比 分析，因此要使编绘等值线的方法能准确地反映客观数据，就需要从诸多绘制方法中选 32 瓦斯地质理论与实践 出比较适合于煤矿地质因素分析的一种方法。 2．1常用绘制方法 常用的绘制等值线方法有三角形线性插值法、克里格插值法、最小曲率插值法、多 项式回归法等。传统的手工绘制瓦斯参量等值线方法最常用的是三角形线性插值法，即 先将已知参数点实测数据标绘在煤层底板等高线图上，再采用三角网格剖分，进行插 值，最后用手工将相同值的数据点以光滑曲线连接起来。 (1)三角形线性插值法。三角网又分为规则三角网(Triallgul蒯RegularN枞) 和不规则三角网(腽鲫目11日涮h删蛐盯NetwoIk)二种。其中不规则三角网最为常用，其 优点在于既减少了规则三角网带来的数据冗沉，又在计算效率上优于纯粹基于等高线的 方法。对于不规则分布的瓦斯参数测点值，可以形式化地描述为平面上有一个无序点集 P，点集中每个点P对应它的参数值，将该点集转化为哪，最常用的是Delaunay剖分 方法[1|。 ‰8y三角形是由与相邻的Vomnoi多边形共享一条边的相关点连接而成的三角 形。V0咖i图又叫寨森多边形，是一组由连接相邻两点垂直平分线组成的多边形，N个 平面上有区别的点按照最邻近原则划分平面，第n个点与它最邻近区域相关联。 D幽，an8y三角形线性插值是一种准确插值，在通过地形变化(如显示断层线)时非 常有效，它具有以下优点： ①空圆特性，即任一三角形外接圆范围不会有其它数据点存在和通视； ②在构网时总是选择最邻近的点构成三角形并且不与约束线段相交； ③形成的三角网具有最优形特征； ④构网的唯一性，即不论从何处开始构网，最终得到的结果是一致的； (2)克里格插值法。克里格插值 (酗幽gIllter酬蜥on)是经典插值理论与统 计学相结合的产物。所谓插值，就是当一 个实际的函数难以根据已知(样本)点求 得，或过于复杂难以应用时，构造另一简 单函数去逼近之，从而对未知点进行预测