矿井工作面底板突水危险性评价

选取17个影响因素建立了具有层次结构的底板突水危险性评价指标体系,应用层次分析法确定各影响因素权重及总指标综合权重,采用降半梯形分布函数和线性插值法分别确定定量评价指标和定性指标的隶属度,最终建立基于层次分析法和模糊综合评判法的底板突水危险性评价模型。应用表明:该模型能够定量化反映出A工作面底板突水危险性程度,可以为防治底板水害提供科学可靠的理论依据。     

基于模糊层次分析的煤层底板陷落柱突水危险性评价研究

煤矿岩溶陷落柱是华北煤田广泛发育的特殊性地质,是影响煤矿突水的主要因素。为了对煤矿底板陷落柱煤层开采的危险性进行评价,通过对煤矿底板陷落柱突水的主要影响因素进行详细地分析,建立起包括含水层水文条件、底板隔水层条件、煤层开采条件和陷落柱自身构造条件4个一级评价指标,以及包括含水层水压、隔水层厚度、隔水层完整性、开采高度等二级评价指标因素的煤矿底板陷落柱突水综合评价体系。采用层次分析方法确定出评价模型中主要影响因素的赋权值,通过查阅相关文献资料得到模糊层次评估的安全等级标准。以某煤矿为研究对象,结合煤矿前期探测到的地质资料,确定煤矿突水综合评价体系的模糊集,运用模糊综合评价方法求得煤矿突水危险性的等级,并根据评估结果有针对性地提出改进措施和建议,保证煤矿正常的安全生产和经济效益。     

煤矿底板突水危险性投影寻踪综合评价模型

煤矿底板突水问题是一个复杂系统。提出了基于投影寻踪方法综合分析的新思路来探求煤矿底板突水机制,建立了突水危险性综合评价的投影指标函数,并采用实码加速遗传算法来优化模型参数。实际应用于肥城矿区底板突水危险性的综合评价,取得了理想的结果,且结论与层次分析法吻合,表明投影寻踪新方法应用于煤矿底板突水危险性的综合评价是可行的。     

煤层底板突水危险性AHP-Fisher判别分析模型

选取地质构造、水文地质、底板隔水层和开采条件4个方面的17个因子作为煤层底板突水危险性的评价指标。采用层次分析法(AHP)建立煤层底板突水危险性的评价指标体系,通过构造判断矩阵、层次排序与一致性检验提取影响煤层底板突水的主控因素。运用Fisher判别理论,以国内一些采煤工作面底板突水实测数据作为训练样本,建立了基于AHP-Fisher判别的煤层底板突水危险性评价模型,采用回代估计法检验模型的有效性,回判的误判率为0。工程应用表明,该评价模型所得结果与实际情况较为相符,具有良好的实用性和有效性。     

多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

基于模糊-支持向量机的煤层底板突水危险性评价

提出将模糊理论中的隶属度与支持向量机相结合的模糊-支持向量机模型,用于对煤层底板突水危险性的评价。在对肥城煤层底板突水危险性评价指标体系分析的基础上,通过对肥城矿区10个地段的样本数据训练确定最优的模型参数,并对4个测试样本进行了突水危险性评价。实验表明：该模型能够减少样本数据处理的复杂性,较好地解决小样本、非线性问题,为煤层底板突水危险性的评价提供了一种新方法。     

基于模糊综合评判法的煤层底板突水危险性评价

煤层底板突水是受多个因素综合影响的,针对矿井水文地质条件与底板突水的复杂性和模糊性,为了更客观合理地评价煤层底板突水危险性程度,建立AHP-模糊综合评判模型,借助Mat Lab对运用Gi S叠加出来的每个评价单元进行煤层底板水害威胁程度模糊综合评判,最后得到四个突水危险性等级在矿区所在比例,而不是从整体上笼统的得出矿区的底板突水危险性的等级。这样评价结果更为准确,也更加符合实际情况。     

运用模糊综合评判法评价煤层底板突水危险性

对煤层底板奥灰水害严重制约着煤矿安全生产问题,对煤层底板突水进行评价、预测具有重要意义。分析煤层底板突水的影响因素,作为危险性评价指标,采用模糊综合评判法处理各指标间的模糊关系,运用层次分析法将定性问题定量化,确定各影响因素的权重,建立模糊综合评判模型。用该模型对酸刺沟煤矿6上119工作面进行煤层底板突水危险性评价,评价结果可以为底板奥灰水害防治提供一定依据,来保证工作面的安全回采。     

基于改进模糊层次分析法的煤层底板突水危险性评价

为了使平煤五矿二1煤层能够安全开采,通过分析矿区地质、水文地质条件,选取寒灰含水层水压、富水性、底板有效隔水层等效厚度、脆性岩厚度和断层分形维数作为底板突水的主要影响因素,并采用改进模糊层次分析法(IFAHP)确定各因素的权重,建立煤层底板突水评价模型,对底板突水危险性进行分区。结果表明:五矿寒灰突水危险性由东向西先增强、后减弱,且以己四采区的突水危险性最高。     

深部开采底板厚隔水层突水危险性评价方法研究

突水系数对于深部开采底板厚隔水层突水危险性评价并不完全适用,为了解决深部带压开采底板厚隔水层突水危险性评价问题,据矿井条件建立底板突水主控指标体系,利用区间灰色最优聚类理论,借助GIS强大的空间信息管理和分析功能完成模型的建立、计算以及结果展示;结合层次分析法AHP依据主控因素对突水危险性贡献程度确定其权重系数,采用K-Means聚类算法根据数据分布特征和专家知识及经验划分不同危险性类别所对应区间值,解决了主控因素的复杂性和不确定性问题;按照隶属度的概念改进了经典白化权函数,定义了每个类别的白化权函数不只是与相邻的上、下两个区间存在着关系,而与每个区间的标准值均有关,利用白化权函数将离散的灰数映射到区间灰数上,解决了主控因素物理意义、量纲、量级巨大差异所导致的结果失真问题。以各主控因素在危险性等级下隶属度均为1的确定性判断作为系统特征行为序列,计算评价对象与每个危险性类别的邓氏灰色关联度,形成关联度矩阵。再通过以评价对象与各危险性类别的差异程度为权的加权广义距离描述评价对象与h类别的接近程度,最终建立最优模型。研究结果表明:以邢东矿为例,根据勘探资料和历次突水调查结论,选取了6个主控因素,用AHP确定了权重系数,用K-Means聚类算法确定了安全、较安全、较危险和危险4个等级区间值;再使用灰色最优聚类理论得到了底板突水危险性评价分区图;最终,得到了各危险性等级的分布情况和面积大小等数据,运算结果显示历次突水事故发生的位置都位于危险区域。对比突水系数法的评价结果,由于采用信息量更大,用隶属度关系减弱了临界值的绝对控制作用,使结果更加系统全面,同时克服了基于薄板理论的突水系数法只适用于底板隔水层厚度小于50 m的局限,是深部带压开采底板厚隔水层突水危险性评价有效方法。     

基于突变理论的煤层底板突水危险性评价

针对煤矿底板突水的不确定、非线性特征,引入多层次、多准则的突变理论,在对滕北矿区16煤层底板突水危险性评价指标体系分析的基础上,基于突变理论的突变级数法,对评价指标进行多层次分解,利用突变理论与多相模糊统计方法相结合产生突变隶属函数,由归一化公式进行综合突变级数计算,建立底板突水评价模型,共完成矿区9个地段的突水危险性评价。实践证明该模型能够减少数据处理的复杂性,避免人为确定权重的主观性,为煤层底板突水危险性评价提供了新的思路。     

基于改进AHP法与模糊可变集理论的煤层底板突水危险性评价

针对平顶山十三矿煤层底板突水灾害控制因素的模糊性,选取水文地质、地质构造、煤层开采条件作为评价矿区煤层底板突水的指标体系。利用分形理论对地质构造进行量化,应用改进层次分析法计算指标权重,基于模糊可变集理论对煤层底板突水危险进行识别。研究表明:十三矿构造复杂类型占42.6%,分形维数均值为1.36。己一、己二采区底板突水特征值均低于3.0,属于无突水危险区,与实际情况吻合;己三采区突水特征值在3.5～4.5之间,属于突水高危险区;己四采区突水特征值在2.5～3.5之间,属于中等突水危险区。可见,本文通过融合改进层次分析法与模糊可变集理论,使得矿井底板突水危险的评估结果准确性得到有效提高,从而为矿井底板突水危险性可靠评价提供新的理论支持。     

基于AHP与GIS的底板突水评价研究

为了评价研究区6#煤层底板的突水危险性,采用了AHP型脆弱性指数法。由于该煤层属于深部开采,地质构造复杂,底板突水危险性较高,选取了4个评价指标,并运用AHP方法进行权重分析。利用GIS技术创建了各评价指标的专题图,并对数据进行了归一化处理和叠加分析,以得出脆弱性评价分区;通过AHP型脆弱性指数法,考虑各评价指标的权重,量化评估底板突水的危险性程度;结合GIS技术的应用,直观地呈现评价指标的空间分布情况,有助于识别潜在的突水风险区域,研究结果为底板突水的脆弱性评价提供了科学依据;基于评价指标叠加分析得到脆弱性评价分区图,该图能够揭示不同区域的突水风险程度。     

基于AHP-变异系数法综合赋权的底板突水评价研究

为了确定河北某矿1煤底板突水规律,在综合分析研究区地质资料的基础上,选取了6个因素作为影响底板突水危险性的主控指标。针对单一方法确定权重的不足,将层次分析法(AHP)和变异系数法相结合进行赋权,构建底板突水脆弱性评价模型,按照5个等级划分出不同底板突水脆弱性区域,总结脆弱性分区规律。     

基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型

针对煤层底板突水危险性难以准确评价的难题,在系统分析影响煤层底板突水主控因素体系的基础上,通过引入熵权理论以及未确知测度理论,建立了一种基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型。并将该模型应用于大唐塔山煤矿8煤底板的突水危险性评价,得出的评价结果与实际情况基本吻合,为煤层底板突水危险性评价提供了一种有效途径。     

运用突水系数法和模糊聚类法综合评价煤层底板突水危险性

在综合分析煤层底板突水危险性影响因素的基础上,提取评价煤层底板突水危险性关键指标。为解决突水系数法评价煤层底板突水危险性的局限性,引入模糊聚类法综合评价煤层底板突水危险性。模糊聚类法综合考虑多种因素,解决了突水系数法评价中临界值的问题。以南屯下组煤十一采区为例,提取采深、隔水层厚度和水压为关键指标,运用突水系数法和模糊聚类法综合评价其底板突水危险性,对南屯下组煤开采奥灰水防治具有重要的指导意义。     

层次分析法在工作面底板突水影响因素分析的应用

为探究工作面底板突水影响因素及其重要性,对影响工作面底板突水危险性的多重因素进行了统计、分析和分类,并基于层次分析法原理,建立了底板突水危险性评价模型。通过对各项因素进行危险性评价,得出影响工作面底板突水危险性各项因素指标权重大小顺序为地质构造底板隔水层性质含水层的富水性矿山压力,其中,地质构造中的断层构造和底板隔水层性质的导水性是导致工作面底板突水的首要因素。研究结果不仅有助于提高底板突水预测的准确性,还对煤矿突水防治具有一定的指导意义。     

煤层底板突水危险性评价的FDAHP-TOPSIS模型

针对我国华北型煤田煤层开采过程中严峻的底板突水问题,考虑多因糽影响煤层底板突水的发生,提出采用模糊德尔菲层次分析法(FDAHP)与逼近理想解排序法(TOPSIS)的基本理论建立煤层底板突水风险评价模型.以山东新汶煤田良庄井田与孙村井田11煤层底板奥灰突水危险性评价为例,选取断层强度指数、断层端点与尖灭点密度、含水层水压、含水层富水性、隔水层厚度、脆性岩比率、底板破坏深度等7个主控因糽作为决策指标,对11煤层底板突水的危险性进行评价,利用FDAHP法科学分配权重向量,进而结合TOPSIS法分析研究区突水的最安全解和最危险解并计算突水风险系数,建立底板突水风险评价模型,利用开采实例验证模型的可靠性并确定分区阈值.研究结果表明:在井田的东北部突水风险系数较高,发生突水可能性较大;在井田的西南部突水风险系数较低,发生突水的可能性较小.基于FDAHP与TOPSIS的煤层底板突水风险评价结果与工程实践相吻合,预测效果较好.     

煤层底板突水危险性分析：以唐山市钱家营矿12煤层底板为例

唐山市钱家营矿地处开平向斜南东翼,地质条件复杂,为探究钱家营矿12煤层底板突水危险性,基于矿井钻孔与水文地质资料,选取钱家营矿12煤层底板受奥灰水水压、隔水层厚度、有效脆性岩层厚度以及断层与褶皱分布作为影响钱家营矿12煤层底板突水的主控地质因素,运用层次分析法对各主控因素进行评价、构造判断矩阵、计算各主控因素所占权重、引入危险性评价模型并为所得数据选取合理的界限值,最终得到钱家营矿12煤层底板突水危险性评价分区图。研究表明:钱家营矿12煤层底板突水可能性较大,尤其是构造较为发育的东北地区,对比矿井水文地质资料,评价结果与实际拟合较好。本次研究为有效防治煤层底板水害提供了理论与技术支持。     

基于AHP-TOPSIS法的矿井火灾危险性评价

为有效防治矿井火灾事故,准确评价矿井火灾危险性等级。基于矿井现场火灾影响因素,选取5个一级指标及22个二级指标,应用层次分析法(AHP)计算各指标权重,利用逼近理想解排序法(TOPSIS)计算样本贴近度矩阵,结合权重与贴近度确定矿井火灾危险性等级。结果表明：基于AHP耦合TOPSIS法得到矿井样本评价指标值为0.327 1,评价结果为安全,对应火灾危险等级与实际生产状况一致。该模型能有效评价矿井火灾危险程度,可应用于评价矿井火灾危险性。