煤层厚度控制因素的分形奇异值分解法研究

摘要 煤层的厚度分布是多种地质因素联合控制的结果,不同地区其控煤因素有所不同,以往的研究偏重定性的对比分析,难以准确查明控制因素及其分布。依据煤层厚度空间分布的多重分形特征和广义自相似性原理,将煤层厚度变换到特征空间,进行奇异值分解,根据能量测度和能谱密度所表现出的分形规律,将奇异值分解图用最小二乘法拟合为多段直线,并确定不同的拐点,利用奇异矩阵选取前三段中的奇异值及特征子空间进行重建,将重建后的异常与各个影响煤层厚度的变量相对比,提取各种隐含的控煤地质因素,实现煤层厚度控制因素的定量分析。文中对淮南潘集煤矿(外围)的8号主采煤层进行了实例分析,得到了该地区煤层厚度的主要控制因素是古地形、同沉积构造以及古地理环境中的水动力条件,并与利用对应分析得到的控煤因素进行对比,表明了该方法在定量分析中的有效性