应用C++语言编程计算煤层断煤交面线产状

范磊

（中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院，河北涿州 072750）

0 引言

断层是矿井构造复杂程度定量评价参数之一，解决好煤矿采掘活动中所揭露的断层构造，是现代化矿井地质保障体系的重要内容。断煤交面线是断层面和断失煤层底板的交线，是断层在煤层中的位置、延伸和空间展布的表现，是采区、采煤工作面设计、掘进工作面遇断层后确定巷道如何安全准确过“压头”的参照依据。因此，能否迅速准确求出断煤交面线的产状，对采掘安全生产影响极大[1]。以往求解断煤交线多采用图解法，此方法作图较为麻烦，且误差较大，尤其是在构造极其复杂的淮北矿区，多为瓦斯突出矿井，断层密度大，出现频率高，用图解法求断煤交线过于缓慢，也不够精准，影响采掘安全。目前，计算机广泛用于矿井地质工作中，现应用C++语言编程计算断煤交面线产状。此程序计算迅速准确、操作简单。现将计算断煤交面线产状的编程方法介绍如下，仅供参考。

1 引用计算公式

假设煤层断煤交面线的方程[2～3]为：

式中θ——断煤交面线的倾伏方位角。它是断煤交面线的倾伏方向线的铅直水平投影的方位。

当Pm＞0时，θ=180。+tan-1n/m，

当Pm＜0 时，θ=tan-1n/m；

根据公式，一般地P≠0、m≠0,Pm≠0。

τ——断煤交面线的倾伏角。它是断煤交面线和其铅直水平投影面的夹角；

η——断煤交面线在立面图上的投影的方向角。它是指断煤交面线在立面图上的投影和铅直线的夹角；（规定顺时针为正）。

α1、α2——煤层底板、断层面的倾角；

β1、β2——分别为煤层、断层面的倾向方位角。

ε——立面投影轴走向方位角。

2 应用C++语言编制计算程序

2.1 运行环境

操作系统：WindowsXP、Windows7 或更新操作系统。

硬件系统：安装上述操作系统的台式机或笔记本电脑。

2.2 计算参数

输入：A1——煤层倾角α1

B1——煤层倾向方位角β1

A2——断层倾角α2

B2——断层倾向方位角β2

E——立面投影轴走向方位角ε

输出：Q——倾伏向方位角θ

T——倾伏角τ

H——立面图投影方向角η

2.3 程序流程图

应用C++语言编制计算程序流程图详见图1。

图1 编制计算程序程序流程图。Figure 1.Flow chart of making calculation program

3 计算程序

应用C++语言编制的计算断煤交面线产状核心程序[4～5]如下。

图2 计算断煤交面线产状程序图Figure 2.Program graph for calculating the occurrence of the intersection of coal seam floor and fault

4 应用举例

某矿煤层面产状为60°∠60°，断层面产状为150°∠60°；假设立面投影轴走向方位角∠58°，求断煤交面线产状。

4.1 打开应用程序（如图2）。

4.2 该程序界面友好，使用方便

图3 计算断煤交面线产状程序结果图Figure 3.Result of program for calculation of the intersection of coal seam floor and fault

①打开应用程序后，按提示依次录入已知煤层和断层等产状要素，每录入一个参数后按Tab 键或用鼠标点击换行；②然后按提示录入相应参数；③录完所有参数后，按回车或计算键。结果输出断煤交面线产状为105°∠50.77°（图3）。

5 结语

将该程序利用VC++6.0编译器生成可执行文件，即可应用。此程序计算迅速准确、操作简单，其计算结果对采区、采煤工作面设计，采掘工作面遇断层后快速、准确决定巷道掘进方向和采煤工作面如何快速过断层具有一定指导意义。