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本发明涉及底板突水温度场检测技术，具体涉及一种工作面底板突水温度场分布式测试方法，包括如下步骤：构建底板温度场螺旋式测温系统；底板温度场数据采集；底板温度场变化数据的分析；底板温度场变化特征的评价。本发明通过螺旋缠绕方式有效使得测试分布点距内的传感数据点增多，与同等直线布置类型相比，能够有明显的提高测精度；采用注浆的方式可以使得更好的耦合；分布式温度感测光纤通过冷接子插接的方式更利于实际测试中的安装；本发明能够实时动态获得底板变形引起灰岩水导升信息，依照矿井水文地质的设置精细化评价体系，在数据采集过程即可实现好的对比性，更为直观的测试底板温度场异常变化。
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基于数据融合结构的电位与温度采集网络传输系统。本发明的目的在于通过对电位和温度采集模块连接的多传感器的测量数据，利用基于卡尔曼滤波的多传感器数据融合算法，对采集的多路数据进行融合，从而获得电位和温度变量的更准确的估计值，进而利用两变量的结合能很好的解决突出点的位置定位问题，同时应用实时数据库和非实时数据库技术存储和传输数据，结合以太网控制电路的作用将经过并行融合结构算法处理后的32路电位值和32路温度值发送到服务器，利用计算机技术对获取到的数据进行一致性解释和描述，从而可以准确的获得待测点的地质环境的变化。
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本发明公开了一种煤与瓦斯突出孕育发展过程预警综合指标体系，包括实时指标、现场观感指标、实测和基础指标。本发明与已有类型煤与瓦斯突出预警指标体系相比，本发明的预警指标体系由实时指标、现场观感指标、实测和基础指标构成。实时指标反映了瓦斯涌出异常的本质和现象；现场观感指标主要反映瓦斯压力和地应力异常；实测指标和煤层基础信息主要反映煤层和瓦斯地质异常，三类指标体系相结合可全面反映煤与瓦斯突出机理、在早期孕育阶段的动态演化过程。针对各指标设定不同的预警等级，如关注、提醒、警告和响应。工作面预警等级直接由各指标预警等级综合确定，保证了预警信息的可靠性。
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本发明公开了一种基于透射槽波相邻道质心频率的层析成像方法，先根据地震信号振幅‑频率谱的统计学规律，求取槽波信号的质心频率，再通过相邻道质心频率的算法得到质心频率变化特征，其中计算质心频率的算法与原有槽波信号的质心频率相结合，可准确估算槽波质心频率的衰减变化，并且在计算过程中无需确定fS值，从而克服了震源差异性和fs人为选择不当对成像结果造成的影响等情况，接着根据槽波质心频率的衰减变化规律进行线性层析成像，得到槽波质心频率的频移量M在煤层工作面内的分布，通过其分布能确定在探测区域内是否存在地质构造，若存在能高精度的确定其位置。
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本发明公开了一种用于地应力测量的自行可变径应变花粘贴装置，涉及到地质、矿产能源及岩土工程勘察勘测技术领域。包括定向器、自动爬行系统、胶体储存及挤出机构、应变花固定与粘贴机构和对自动爬行系统进行控制的线控操作器；定向器、自动爬行及控制系统、胶体储存及挤出机构和应变花固定与粘贴机构依次相连。本发明可以实现孔壁应力解除法测试地应力过程中各组应变片安装到位及粘贴功能，有效解决了传统空心包体法测量地应力时应变计安装过程复杂、成功率较低、测试深度受安装导杆长度限制等问题，扩展了孔壁应力解除法测量地应力的适用范围、提高了测试效率，而且具有测试成本低廉、携带方便、现场作业简单方便等优点。
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一种三轴流变试验机，属于地质测试仪器技术领域，包括机架，机架上放置主液压缸系统和第一、二、三支液压缸系统，主液压缸一端与第一导油管连通，第一导油管上安装第一活塞，第一导油管外安装筒帽，筒帽外表面下端连接加载板，主液压缸系统的三个油路分别与第一、二、三杠杆一侧前部活动连接，三个支液压缸系统分别与第一、二、三杠杆一侧后部活动连接，第一、二、三杠杆的另一侧安装活动的支点结构，三个支液压缸上分别连接第一、二、三固定块，三个支液压缸分别与油泵连通。本发明可以对多种不同岩石进行力学测试，可以进行长达几百个小时连续试验，且测量的试验数据准确，成本低。
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本发明涉及多功能冻土复杂边界融沉系数测定仪。本发明解决了下述问题：因为冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类等资料是冻土地基设计施工的重要依据，目前多采用冻土融沉系数来判断该土壤的融沉状况，而受时间、成本的影响难以在现场进行融沉试验，因此需要在实验室通过模型试验来测定融沉系数。本发明由加载系统、数据采集系统、制冷系统、热循环系统、取样装置组成。本实验相较于现场融沉试验，具有结构简单、成本低、节省时间、功能多等优点，并且不受时间、地点的限制，方便研究人员对现场冻土进行评估。
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本发明属于矿山高应力巷道围岩大变形控制的一种方法，该方法主要包括：判断围岩压力是否为高应力，卸压时机的确定，卸压方式确定，钻孔或预裂切割爆破卸压，缷压区域充填，围岩压力监测和变形监测。发明的特征在于：通过巷道围岩岩石样品的强度测试和成分分析判断高应力围岩的性质，通过变形监测和实验研究确定卸压时机和方式，在巷道围岩内采用钻孔或预裂爆破技术缷压，并在缷压槽内充填围岩变形缓冲材料，同时在缷压槽内埋设压力传感器和布设围岩变形监测断面以监测缷压效果。本发明能有效控制矿山大埋深或者非冲击地压的高地应力地质条件下巷道围岩变形，保证矿山高地应力环境中的巷道能在生产期间正常使用。
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本发明公开了一种溶蚀煤制备及物理力学弱化特性分析测试方法。其包括(1)溶蚀煤制备，将PH值为4～10的溶蚀液放于溶蚀箱中，启动加热器，再将煤试件和4～60目煤样分别置于溶蚀液中，用密封胶密封，开启旋流发生器，放置1～60天；(2)分析煤试件的细观结构和金相组织变化；(3)对煤试件分别进行单轴压缩试验和含瓦斯三轴压缩试验；将煤样压制成型煤试件后进行单轴压缩试验，测试力学特性变化。本发明通过研究溶蚀煤的物理力学弱化特性既能用于改良工作液进而提高水力化增透措施的效果，为瓦斯治理提供支持；又能有效模拟深部矿井中煤体在地下水系作用下发生的变化，为研究复杂条件下矿井地质灾害规律及其防治提供支持。
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本发明公开了一种近距离卸压煤层穿层瓦斯抽采钻孔的高气密性封孔方法，首先根据地质信息了解近距离煤层群的煤层厚度及煤层间的岩层厚度，在对两个近距离煤层的上部煤层开采时，下部煤层需卸压，其卸压时通过在上部煤层的沿空留巷内施工下行瓦斯抽采钻孔，在抽采钻孔施工前，首先在预计的抽采钻孔位置的四周施加密实钻孔，通过密实钻孔内注入水泥浆液从而对易破碎的岩层进行密实，然后采用凝固的水泥浆壁作为抽采钻孔的外壁。本发明通过密实钻孔对易破碎岩体进行密实，采用凝固的水泥浆壁的抽采钻孔的结合，在抽采瓦斯的过程中，密封性得到非常大的提升，抽采效率提高，抽采瓦斯时的密封性更好，抽采效果更佳。
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本发明公开了一种利用废弃或关闭矿井地热资源开发地源热泵的方法，涉及矿井资源化利用技术领域，包括以下步骤：搜集井筒及井筒周围的各类钻孔、巷道、硐室及工作面在建设、施工、开发阶段的地热地质参数；计算各采煤水平的地源热泵循环换热影响范围及其年循环利用地热资源量，选择利用地热最具有经济性的采煤水平，设计地埋管的布设方式；在矿井闭坑时期，在井筒地表周围建设施工换热站并在换热站中布设水泵循环机组；在井筒及井筒周围的各钻孔、巷道、硐室、工作面中嵌入地埋管并进行回填或封堵；将各地埋管连接至换热站，启动换热站的开关。本发明的优点在于：能够将关闭或废弃矿井地热资源合理化利用，具有较高的经济性。
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本发明公开了一种基于非线性收敛因子海鸥算法的瞬变电磁反演方法，所述方法包括：将现场探测得到的地下介质的感应电压随时间变化的关系曲线中的数据作为实测数据，将预先设置的地下介质电阻率和深度作为海鸥种群的初始位置，将实测数据与海鸥种群的最优位置正演得到的电压数据基于L1范数构建目标函数，执行基于非线性收敛因子海鸥算法，目标函数值最小或者达到迭代次数时，得到最终的深度和电阻率即为反演结果，采用采用上述电磁反演方法对对不同地电模型分别进行多次反演计算，取平均值作为地电模型的反演结果值，将反演结果与该地电模型的参数进行对比来评价反演方法的有效性；本发明的优点在于：精度高，对异常地质体深度敏感。
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本发明公开了顶管机驱动装置，包括支撑环、齿圈、传动箱一、传动箱二、卡爪单元、传动单元和气缸；支撑环为环状结构，支撑环外壁固定有多个安装板，安装板远离支撑环的一端侧壁上设有剪切板，剪切板上设有多个螺纹孔，支撑环外侧壁上设有多个安装座一，支撑环内侧壁上设置有多个安装座二，支撑环外侧壁且靠近安装座一的位置设有多个贯通口，支撑环内侧通过轴承与齿圈转动连接，且齿圈外圈与多个贯通口相对齐，本发明通过利用支撑环的内外壁面安装多个传动箱，及安装多个驱动组件，相比较现有方式在支撑环外壁或内壁进行安装传动箱，能够安装更多的传动箱及驱动组件，通过这种方式便可满足多种隧道尺寸与地质类型的动力需求。
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本发明涉及矿区生态环境保护工程技术领域，具体涉及一种煤矿区采动灾害地面控制方法及装置。所述方法包括以下步骤：步骤1，收集地质采矿资料；步骤2，判别关键层并预测其破断特征；步骤3，进行开采沉陷预计；步骤4，设计采动损伤传导阻断路线；步骤5，实施采动损伤传导地面阻断工程；步骤6，布设侧向支挡反力系统，对阻断路线外侧土体施加反向推力。所述侧向支挡反力系统包括2面相对而立的钢板桩墙和布置在钢板桩墙之间的若干个液压伸缩式支撑杆。本发明通过地面工程措施切断沉陷盆地中心区域和外围区域在浅地表的物理联系，将地表采动主要影响范围控制在盆地中心区域，从而保护了面积更大的外围区域，采动灾害控制效果好，应用前景广阔。
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本发明公开了一种相识模拟试验系统，包括机架，机架包括支撑基板，支撑基板的表面两侧均垂直固定有两个固定支板，两个固定支板的侧壁均外表面等距安装固定有若干横向液压缸，若干横向液压缸的一端之间连接固定有横向压板，两个固定支板的前侧壁外表面之间等距连接固定有若干前护板，两个固定支板的后侧壁外表面之间等距连接固定有若干后护板。本发明可以研究不同地质力学环境、不同支护形式和支护参数下围岩变形破坏特征，采用液压试验台操作测试，适用于车间现场使用，设备操作简单方便、性能安全可靠、整体美观协调。
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本发明涉及一种双巷间一发多收无线电波坑透测量系统与方法，包括发射系统和多通道接收系统，通过固定多通道接收系统所在接收测量点在某一观测站内，改变发射系统发射点位置，采集每一观测站中接收系统接收到的发射系统发射的电磁波透过双巷道之间的工作介质后的透过场强值，移动多通道接收系统形成多观测站，多观测站之间形成高精度透射电磁波数据体；利用电磁波透射成像获得双巷间煤岩层的场强和吸收系数分布图，结合揭露地质条件对面内构造及其异常进行精细解释，为工作面安全回采提供可靠的技术参数。
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本发明涉及隧道、巷道快速掘进领域，特别涉及一种信息互馈式异向旋转截割装置及使用方法，该装置包括截割头、异向旋转装置、动力启停装置、信息互馈分析系统。截割头包括前部破岩部件、中部切割部件、尾部成型部件，各部件后部焊接驱动轴和锥齿轮、上面焊接截齿和导料板，且截齿和导料板布设形态与所在部件转向相同，分步实现岩体破碎、切割与成型；异向旋转装置由两组锥齿轮组成，控制截割头同轴异向转动；信息互馈分析系统与动力启停装置相连，通过转速、扭矩传感装置和控制装置，实时监测、反馈、调整截割头转速与扭矩，实现复杂地质条件不同岩性巷道的快速掘进。该装置及使用方法能够有效提高巷道掘进效率，降低设备损耗，减轻截割头磨损。
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本发明公开了一种复杂环境地下工程新型钻爆施工方法，包括在工作面沿水平方向开挖、扩大工作空间，在待开挖岩体周围，采用L型钻孔技术沿垂直于开挖面方向钻多个水平长孔，相邻长孔之间钻短孔，使其在孔底实现贯穿，依次将绳锯机的锯绳穿过相邻的贯穿长孔，进行切割，在待开挖岩体与周边岩石之间形成临空面，通过多次切割，贯通临空面得到预开挖断面的轮廓线，再对待开挖岩体进行无光爆孔和掏槽孔的掘进爆破。本发明提供的施工方法进度快、振动小，对周围建筑物影响减小，并且有利于减小炸药单耗，避免超欠挖现象，降低二次施工率，效率高，安全可靠，经济合理，为复杂地质环境下硬质岩石爆破施工提供更优的选择，具有极大的实用价值和推广意义。
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一种软土路基变形远程综合监测系统及安装方法，软土路基沉降远程综合系统，由传感器系统、数据采集系统、无线传输系统、服务器、PC端应用程序和移动端APP构成，对于地质条件较差的路段的多种信息能够通过传感器系统和数据采集系统采集、存储数据，经过无线传输系统将数据信号传递到服务器，服务器储存数据、分析数据、发送数据，PC端应用程序和移动端APP是专为本软土路基变形远程综合监测系统所设计的，用户可登陆本综合系统提供的PC端程序或移动端APP查询即将行驶的路段的安全性；本系统能够对软土路基变形情况进行实时检测，消除传统检测的空白期，且检测速度快，对交通影响小，不会造成较大的交通困难，能够保障工作人员的生命安全。
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本发明公开了一种空心包体地应力遥测系统及方法，涉及到地质、能源、深部矿产及地下岩土工程勘察勘测技术领域。该系统包括空心包体应变计、遥测主机两个部分；空心包体应变计内置应变片、定向器、采集模块、发射模块、发射天线，它用于测量、采集及发射应变及方位角；遥测主机由接收天线、接收模块、信号处理模块、数据处理模块、数据输出显示模块组成，它将接收、处理及储存应变及方位角等参数信息。本发明通过无线传输方式远程遥测，解决了地应力测量冗长的布线过程、电缆缠绕、钻孔降温等问题；提高了测试效率和精度、节约了测量成本，抗干扰能力强，仪器操作简便等优点。
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本发明公开了一种自动化钻探机械，涉及一种地探钻机，具体包括钻探机械本体，所述钻探机械本体四侧支撑腿的底端安装有防滑机构，安装座的下表面开设有方形的对接槽，固定板的上表面一体成型有向上的凸台，且固定板上表面的凸台正好与安装座下表面的对接槽相互抵接，固定板的上表面开设有供螺栓抵入的凹槽。本发明在特殊地质下通过插钉紧紧插入地面下，防止钻探过程中因机体振动而造成机体出现小幅度偏移情况，造成施工误差，而插钉保证了支撑腿的稳定性，从而使得探机械本体能够更加稳定，并实现了简易快速的安装拆卸，同时利用多个风机对钻探机械本体上的部件进行风吹散热，从而保证现场的工作效率为现场施工提供安全保证。
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本发明涉及厚松散层矿区采动地表变形破坏控制方法，具体涉及厚松散层矿区采动地表变形破坏阻隔控制方法。该方法包括以下步骤：1、收集地质采矿资料，获得采区位置及尺寸、煤系地层结构、概率积分法预计参数、各岩层和松散层物理力学参数等数据信息；2、进行开采沉陷预计，预测地表下沉盆地范围、主要影响半径，以及拐点等主要特征点的位置；3、在下沉盆地拐点附近距拐点不同距离的位置布设不同深度的隔离墙，通过数值模拟对各方案的控制效果进行验证；4、综合评估各方案的控制效果和工程成本，确定最终的实施方案；5、在煤炭开采前，根据选定的方案修建地下隔离墙。本发明通过预先修建地下隔离墙，阻断采动附加应力的传导路径，阻挡墙体外侧土体向采空区中心方向移动，将地表采动主要影响控制在隔离墙内侧，从而对外侧区域起到保护作用。
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本发明公开一种顶管机搅拌泥舱压力气垫调节装置，包括壳体，所述壳体内设有泥舱板和压力舱板，压力舱板下侧设有排泥口，压力舱板上侧设有进气管和排气管；所述泥舱板下侧开有泥舱板开口，泥舱板开口的一侧设有筛孔栅格板，筛孔栅格板一端固定在泥舱板上，另一端固定在壳体内侧，筛孔栅格板和泥舱板开口之间设有进泥通道。本发明中压力舱内的压力可进行持续监测，比传统的单仓压力测量系统更为精确；气垫可补偿由突发状况引起的泥浆快速流失和涌水现象产生的压力骤降，在非均匀地质条件下，即使很小的压力和体积波动也可以得到准确控制，因而可以对地表的隆起和沉降做出更好的控制，地表的隆起和沉降应予避免，尤其是在覆土很小的情况下。
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本发明公开了一种光纤温度传感监测冻结壁解冻过程的方法，在冻结凿井工程井壁堆砌完工，停止冻结以后，根据实际工程的地质条件，选取一定数量的废弃冻结孔作为温度检测孔，布设测温光缆，将这些测温光缆接入分布式光纤温度检测系统，定期检测这些冻结孔的纵向温度分布，通过数据分析，可以掌握冻结孔周围冻结壁融化的过程。本发明提出了监测冻结壁解冻过程的想法，并利用先进的分布式光纤温度传感技术进行具体实施，通过长期监测数量纵多的冻结孔纵向温度数据，能全程反映冻结壁解冻的过程，帮助技术人员总结冻结壁解冻的规律，分析井壁受力状况，可有效的确定可能出现突水的危险区域，指导注浆作业，保障井筒安全。
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本发明公开了一种超声波监测冻结壁发展情况的方法，包括如下步骤：在冻结壁未形成时，根据地质条件在井筒周围布置监测孔，监测孔深度一般为所需冻结深度的1.2倍，在导管内通过预留孔按一定的竖向间距在内部同一水平平面布置两个超声波集成器，利用超声波集成器来接受和发射超声波。当超声波集成器完全放置好之后，在其外侧用胶带把预留孔给封住；放置在导管内的集成器通过导线把信号传输到计算机上，利用计算机数据处理系统，对数据进行处理，得到超声波波速的变化曲线，本发明使冻结壁的监测更加信息化和准确化。
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本发明公开了一种基于采场顶板关键层破断卸压的远场巷道围岩控制方法，包括：针对需要进行切顶卸压的瓦斯治理巷及其工作面进行现场矿压测试，根据关键层理论推导出覆岩关键层分布特征；确定工作面基本顶层位及工作面周期来压情况；结合矿井工作面地质资料，确定该工作面远场顶板瓦斯治理巷所处岩层层位，明确对该工作面远场顶板瓦斯治理巷矿压显现有影响的远场关键岩层层位，根据覆岩关键层分布特征确定爆破卸压层位；采用矿用钻机于工作面顺槽顶板中部向工作面顶板开孔；开孔后根据1‑亚关键层和3‑亚关键层的岩性确定炮孔装药量、装药长度及封孔长度；封孔并进行安全检查后，起爆炸药，实现工作面及其远场顶板巷道围岩的卸压控制。
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本发明公开了倾斜煤层穿小煤柱深切浅注阻矸护巷技术及切顶位置确定方法，所述方法首先依据现场地质条件及采场覆岩破坏特征，确定倾斜煤层穿小煤柱切顶卸压钻孔的位置及其倾角、孔深、孔径、孔距；其次在本工作面沿空巷道内沿其径向施工穿小煤柱的采场覆岩卸压钻孔，沿其轴向依据孔距依次施工相同工艺的穿小煤柱采场覆岩卸压钻孔，并依据上区段采场覆岩裂隙发育高度，将卸压钻孔分为深部和浅部两个区域；然后在卸压钻孔的深部区域安装预裂介质，浅部区域注浆封堵，实施采场深部覆岩切顶，使其向上区段采空区侧垮落，压实倾斜采空区内矸石，阻挡其向下方小煤柱侧滑落挤压。通过倾斜煤层穿小煤柱深切浅注阻矸技术，实现小煤柱及沿空巷道围岩稳定。
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本发明公开了一种煤层瓦斯含量计算方法与误差分析方法，计算方法包括：S1确定现场解吸方程V2＝AB·T01/2/(1+B·T01/2)‑V1解、S2煤心解吸、S3方程拟合；误差分析方法包括残余解吸量的误差分析和瓦斯总含量的误差分析。本发明提出现场解吸方程结合具体的现场瓦斯解吸过程可以对深部煤层的瓦斯总含量、瓦斯损失量及残余解吸量进行计算；降低了瓦斯含量相对误差；同时提供相应的误差分析方法以辅助现场解吸方程进行更加准确的瓦斯含量计算，从而提高深部煤层瓦斯含量计算的准确性和可靠性，进一步有利于对深部瓦斯含量与赋存地质条件做出客观的评价。
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本发明公开了一种基于正交实验的断层活化因素关联度分析方法，属于矿山安全生产技术领域，包括：根据理论力学分析，建立断层活化力学模型；依据实际工程地质背景，建立三维数值模型；基于因子设计的分式原理，采用合理的正交表设计模拟方案；利用灰色关联度分析法，对模拟结果进行分析；根据分析结果，得出各主控因素与断层活化的关联度。本发明基于正交试验的理论思想，利用灰色关联度分析方法研究了各主控因素与断层活化的关联度，有效的解决了多因子全面实施试验次数过多的问题，极大减轻了研究工作量，为断层活化主控因素关联度的研究提供一种新的思路和想法。
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