范磊

（中國煤炭地質(zhì)總局地球物理勘探研究院，河北涿州 072750）

0 引言

斷層是礦井構(gòu)造復(fù)雜程度定量評價參數(shù)之一，解決好煤礦采掘活動中所揭露的斷層構(gòu)造，是現(xiàn)代化礦井地質(zhì)保障體系的重要內(nèi)容。斷煤交面線是斷層面和斷失煤層底板的交線，是斷層在煤層中的位置、延伸和空間展布的表現(xiàn)，是采區(qū)、采煤工作面設(shè)計、掘進工作面遇斷層后確定巷道如何安全準(zhǔn)確過“壓頭”的參照依據(jù)。因此，能否迅速準(zhǔn)確求出斷煤交面線的產(chǎn)狀，對采掘安全生產(chǎn)影響極大[1]。以往求解斷煤交線多采用圖解法，此方法作圖較為麻煩，且誤差較大，尤其是在構(gòu)造極其復(fù)雜的淮北礦區(qū)，多為瓦斯突出礦井，斷層密度大，出現(xiàn)頻率高，用圖解法求斷煤交線過于緩慢，也不夠精準(zhǔn)，影響采掘安全。目前，計算機廣泛用于礦井地質(zhì)工作中，現(xiàn)應(yīng)用C++語言編程計算斷煤交面線產(chǎn)狀。此程序計算迅速準(zhǔn)確、操作簡單?，F(xiàn)將計算斷煤交面線產(chǎn)狀的編程方法介紹如下，僅供參考。

1 引用計算公式

假設(shè)煤層斷煤交面線的方程[2～3]為：

式中θ——斷煤交面線的傾伏方位角。它是斷煤交面線的傾伏方向線的鉛直水平投影的方位。

當(dāng)Pm＞0時，θ=180。+tan-1n/m，

當(dāng)Pm＜0 時，θ=tan-1n/m；

根據(jù)公式，一般地P≠0、m≠0,Pm≠0。

τ——斷煤交面線的傾伏角。它是斷煤交面線和其鉛直水平投影面的夾角；

η——斷煤交面線在立面圖上的投影的方向角。它是指斷煤交面線在立面圖上的投影和鉛直線的夾角；（規(guī)定順時針為正）。

α1、α2——煤層底板、斷層面的傾角；

β1、β2——分別為煤層、斷層面的傾向方位角。

ε——立面投影軸走向方位角。

2 應(yīng)用C++語言編制計算程序

2.1 運行環(huán)境

操作系統(tǒng)：WindowsXP、Windows7 或更新操作系統(tǒng)。

硬件系統(tǒng)：安裝上述操作系統(tǒng)的臺式機或筆記本電腦。

2.2 計算參數(shù)

輸入：A1——煤層傾角α1

B1——煤層傾向方位角β1

A2——斷層傾角α2

B2——斷層傾向方位角β2

E——立面投影軸走向方位角ε

輸出：Q——傾伏向方位角θ

T——傾伏角τ

H——立面圖投影方向角η

2.3 程序流程圖

應(yīng)用C++語言編制計算程序流程圖詳見圖1。

圖1 編制計算程序程序流程圖。Figure 1.Flow chart of making calculation program

3 計算程序

應(yīng)用C++語言編制的計算斷煤交面線產(chǎn)狀核心程序[4～5]如下。

圖2 計算斷煤交面線產(chǎn)狀程序圖Figure 2.Program graph for calculating the occurrence of the intersection of coal seam floor and fault

4 應(yīng)用舉例

某礦煤層面產(chǎn)狀為60°∠60°，斷層面產(chǎn)狀為150°∠60°；假設(shè)立面投影軸走向方位角∠58°，求斷煤交面線產(chǎn)狀。

4.1 打開應(yīng)用程序（如圖2）。

4.2 該程序界面友好，使用方便

圖3 計算斷煤交面線產(chǎn)狀程序結(jié)果圖Figure 3.Result of program for calculation of the intersection of coal seam floor and fault

①打開應(yīng)用程序后，按提示依次錄入已知煤層和斷層等產(chǎn)狀要素，每錄入一個參數(shù)后按Tab 鍵或用鼠標(biāo)點擊換行；②然后按提示錄入相應(yīng)參數(shù)；③錄完所有參數(shù)后，按回車或計算鍵。結(jié)果輸出斷煤交面線產(chǎn)狀為105°∠50.77°（圖3）。

5 結(jié)語

將該程序利用VC++6.0編譯器生成可執(zhí)行文件，即可應(yīng)用。此程序計算迅速準(zhǔn)確、操作簡單，其計算結(jié)果對采區(qū)、采煤工作面設(shè)計，采掘工作面遇斷層后快速、準(zhǔn)確決定巷道掘進方向和采煤工作面如何快速過斷層具有一定指導(dǎo)意義。