基于融合赋权-云模型的煤矿冲击地压危险性评价

冲击地压作为煤矿生产现场的典型动力灾害,给煤矿安全生产带来极大威胁。本文提出一种新的权重融合方案,将层次分析法与CRITIC赋权法相结合,实现主观赋权和客观赋权的结合,减小融合后的权重值与评价指标实际权重值的偏差。结合煤矿现场实际,建立包括煤岩物理力学因素、地质因素等4个一级指标,单轴抗压强度、自重应力等23个二级指标的融合权重-云模型煤矿冲击地压危险性评价模型。经兖矿集团某煤矿的现场实践,该模型评价结果与煤矿现场冲击地压防治实践得出的结果相吻合,融合权重-云模型煤矿冲击地压危险性评价模型具有较好的适用性。     

组合赋权的TOPSIS在冲击地压危险性评价中的应用

为了合理准确地评价煤矿冲击地压危险性,在现有评价冲击地压危险性实例的基础上,从煤矿地质因素和开采因素2个方面,选取10个主要的影响指标,利用熵权法和指标相关性权重法分别计算影响冲击地压危险性的各评价指标权重,再根据组合赋权的方法得出各指标的综合权重,构建基于逼近理想解理论的冲击地压危险性评价模型。以重庆砚石台煤矿为例,选取20组评价冲击地压危险性样本数据进行分析,确定评价冲击地压危险性的最优和最劣状况,然后计算出各个评价方案与最优和最劣状况的距离,最后综合最优与最劣距离,确定评价对象的相对贴近度。应用结果表明:评价结果与实际情况一致,且该模型相较其他模型的评价结果更加科学准确,表明该方法有良好的实用价值。     

基于SPA-CW的冲击地压评价模型

针对煤矿冲击地压评价指标因其模糊性、不确定性和多样性等特点导致评价准确性较低的问题,基于冲击地压机理与发生条件,以开采深度、顶板结构、煤岩力学特性、采煤方法、工作面长度、回采速度、防冲措施等为评价指标,建立冲击地压评价指标体系,基于集对分析理论,并利用熵权法客观性强、层次分析法主观性强的特点进行组合赋权,构建集对分析(SPA)-组合赋权(CW)的冲击地压耦合评价模型。利用该耦合模型对东荣二矿的4条巷道进行冲击地压危险性评价。并与云模型和D-S理论的综合评价模型的危险性评价结果进行比较,评价结果一致,符合现场实际,具有较高应用价值和参考依据。     

基于熵权法建立冲击地压综合评价模型与应用

针对煤矿冲击地压危险性评价工作中各项评价指标难以确定权重的问题,通过改进综合指数评价法,基于客观赋权与各评价指标的变异程度的熵权法,建立综合评价模型.利用信息熵原理算出各指标熵权值,通过优化各评价指标,使得指标权重更为客观.通过对比力学试验与综合指数法的评价结果进一步论证综合评价模型的可靠性.研究成果在内蒙古某矿16-...     

基于群决策层次分析和因子分析的CW-FCEM煤矿冲击地压评价模型

煤矿冲击地压评价准确性较低,主要是因为难以确定合理的评价指标权重。针对此问题,提出了评价指标组合赋权法,首先利用群决策层次分析法确定指标的主观权重,然后利用因子分析法确定指标的客观权重,最后通过乘法归一化公式将主观权重和客观权重结合为组合权重,获得合理的指标权重,有效消除了主观赋权时的人为影响,同时也避免了客观赋权时过于绝对化的问题。将组合权重引入到模糊综合评价法中,对某煤矿冲击地压危险性进行评价,评价结果为"较安全",符合工程实际。由此表明,基于群决策层次分析法和因子分析的CW-FCEM耦合评价模型评价准确,精度较高。     

基于熵权物元可拓模型的冲击地压安全评价

冲击地压威胁着矿井安全生产和人员安全,为科学合理地评价煤矿冲击地压等级,基于煤矿冲击地压现状,构建了以地质因素、安全管理因素、开采技术因素、其他因素为准则层,以开采深度、煤岩力学性质等24项指标为指标层的煤矿冲击地压危险性综合评价指标体系;将熵权法引入可拓理论中,提出了一种冲击地压评价新方法——熵权物元可拓模型,运用新方法对某煤矿冲击地压等级进行评价,待测煤矿冲击地压等级为"安全"等级,评价结果符合工程实际,结果表明:熵权物元可拓模型可以较好地对冲击地压进行评价,该模型评价准确、合理。     

未确知测度模型在冲击地压评价中的应用

冲击地压评价指标具有模糊性、不确定性的特点,传统评价方法难以兼顾评价指标的确定和未确知性,导致煤矿冲击地压评价不准确。针对此问题,构建了切合实际的冲击地压评价体系,引入新的评价方法,基于未确知理论与方法,融合指标的未确知因素,通过层次分析法确定评价指标权重;由指标的未确知测度向量建立向量模型;依靠置信度评判冲击地压危险等级。运用该模型评价兴安煤矿冲击地压危险性,评价结果为"较安全"等级,符合工程实际。工程实例表明:基于未确知测度理论的评价模型准确、可靠,精度较高,可以为冲击地压的预测和防治提供参考依据。     

基于云模型和D-S理论的冲击地压危险性综合评价

由于冲击地压影响因素较多,且影响因子存在随机性、模糊性、灰度、未知性等不确定性,冲击危险性综合评价时考虑因素不足,导致评价结果不准确。针对此问题,基于云的定性不确定性度量模型和D-S理论的冲突证据合成规则,综合考虑地质条件、开采技术条件、安全管理因素以及其他影响因素,构建了冲击地压危险性综合评价体系,并对峻德煤矿冲击危险性进行综合评价。评价结果与工程实践符合,结果表明:基于云模型和D-S理论的冲击地压危险性综合评价准确、可靠,精度较高,具有较高的应用价值。     

基于组合赋权-物元可拓模型的煤矿内因火灾安全评价

煤矿安全评价中，指标权重的确定尤为关键，对评价结果起着决定性作用。目前，煤矿内因火灾评价中存在指标选取较少、指标权重确定困难、评价等级界定不清等缺点，影响了评价结果的准确性。据此，构建了以煤层地质赋存、开拓开采技术、煤层自燃倾向性、通风条件及采空区管理4个因素为二级指标，煤层厚度、煤层倾角等24种因素为三级指标的煤矿内因火灾评价体系；利用决策模型和欧氏距离函数，将层次分析法主观权重和熵权法客观权重有效融合，获得更为合理的组合权重，利用组合赋权-物元可拓模型对某煤矿内因火灾进行评价，结果为“较安全”等级，与工程实际吻合；将该模型与传统评价方法进行了对比分析，该模型不仅评价结果准确，而且能够反映评价等级内的偏离程度，有效提高了评价结果的精度。     

基于组合赋权—云模型的非煤矿山双重预防建设评价

为了提高非煤矿山双重预防机制建设成效评价的准确性和有效性，提出了结合组合赋权法和云模型来评估双重预防机制建设程度的评价模型：先通过建立双重评价指标体系，采用组合赋权法确定指标权重；随后引入云模型理论，利用MATLAB构建评价指标隶属函数，构建非煤矿山双重预防建设成效评价模型。选取桂平市锡基坑铅锌矿的双重预防机制建设成果进行实例应用，并与模糊综合评价方法进行对比验证。结果表明：采用基于组合赋权—云模型的非煤矿山双重预防建设评价模型具有科学性和实用性，可解决传统评价方法存在的主观性与随机性等问题，提高了对非煤矿山双重预防机制建设评价结果的精确性。     

基于冲击启动过程的近场围岩冲击危险性电磁波CT评估方法

近年来，随着开采深度和强度的逐渐增大，冲击地压灾害发生频率逐年升高，严重威胁矿井的安全生产。针对目前基于现场实测的冲击危险性评价方法仅从能量聚集角度进行危险性判别，导致评价结果不能反映现场全部冲击危险情况的问题，考虑了冲击启动过程经历的"能量释放→能量传递→冲击显现"3个阶段，分析了基于冲击启动过程的冲击危险性评估原理，通过理论研究，构建了包括能量集中指数、屈服接近指数、能量传递衰减指数和支护损伤指数等4个指标，设定了各指标的权重，包括根据各指标量值差异程度设定的属性权重，以及根据各指标危险等级设定的等级权重；由此，以电磁波CT探测系统为平台，建立了能够划分近场围岩冲击危险区域及危险等级的电磁波CT评估方法，并将该方法编程实现。应用此方法对亭南煤矿207工作面现场实测数据进行处理，发现区段煤柱内布置巷道大幅升高了相邻煤柱区的应力集中程度及支护损伤程度，进而增大了相邻煤柱区的冲击危险性。通过钻屑法验证了基于冲击启动过程的冲击危险性评估方法的有效性。该方法依据冲击启动过程将评估体系细化，能够有效提升对冲击危险区域及危险等级的辨识度，为巷道冲击地压治理提供了更为准确的依据，尤其能为煤柱区冲击地压防治提供借鉴。     

煤矿冲击地压危险性综合评价系统开发

冲击地压危险性评价是综合防治和预测预警的基础,虽然目前有不少冲击地压危险性评价方法,但实际操作起来有一定的难度。选择综合指数法、数量化理论法、模糊物元法和可能性指数法,开发了煤矿冲击地压危险性综合评价系统,该系统可以根据矿井的地质条件和开采条件对冲击危险性做出评价,为采取冲击地压防治措施提供技术和软件支持。     

煤矿冲击危险性多因素耦合评价软件的开发与应用

为了合理评价煤矿冲击地压的危险性,克服传统评价方法的技术弊端,本文研究了冲击地压的影响因素和现有冲击地压危险的分级评估准则。以MATLAB软件为编程语言,利用图形用户界面(GUI),通过编制煤矿冲击地压危险性多因素耦合评价软件,以开采深度、煤岩结构、地质构造、覆岩空间结构、煤柱诱发五个因素作为评价指标,实现了煤矿冲击地压危险性评价和分级。以山东某矿为例,利用煤矿冲击地压危险性多因素耦合评价软件对该矿某工作面进行了冲击地压危险性多因素耦合评价。研究结果表明:该工作面冲击地压危险性等级为中等冲击危险性,冲击地压危险区域包括6个一般危险区域、3个中度危险区域和1个高度危险区域。本软件能较准确地反映煤矿冲击地压的危险程度,改善现有评价方法的可操作性和实用性,提高了冲击地压危险性评价的准确性和科学性。     

一种冲击地压危险性等级多参量辨识模型及应用

为了实现对冲击地压危险性等级快速、高效和准确预测,需要考虑冲击地压危险性多种影响因素,但影响因素间或多或少存在一定的相关性,从而导致参量信息重叠。提出一种主成分分析法(PCA)对冲击地压危险性相关指标数据进行降维处理,提取3个新指标对冲击地压危险性等级进行总体评价。在PCA的基础上,借鉴距离判别分析法(DDA),建立冲击地压危险性等级评价的PCA-DDA模型,将PCA-DDA模型应用于重庆砚石台煤矿冲击地压危险性等级评价。预测结果表明:在6种不同的训练和测试样本数下PCA-DDA模型仍具有良好的预测效果,其误判率分别为5.71%,5.71%,5.71%,5.71%,5.71%和8.57%;同时验证了PCA对冲击地压危险性评价结果。该模型可为矿山开采中冲击地压危险性等级评价提供借鉴,可在实际工程中推广应用。     

基于组合赋权-集对分析的煤矿煤尘爆炸危险性评价研究

针对目前煤尘爆炸危险性评价研究较少、各评价因素选择偏差较大的问题,通过分析煤尘爆炸特性,提出以煤尘可爆性危险、煤尘爆炸浓度危险、点火源危险3个必要条件为一级指标,煤质变异程度、挥发分、水分、灰分等14个二级指标,以层次分析法确定各指标的主观权重,以熵权法确定各指标的客观权重,利用乘法归一化方法对各指标的组合权重进行计算,构建集对分析-组合赋权煤尘爆炸危险性评价模型,并将该模型与已较成熟的改进FAHP模型、模糊事故树模型、灰色聚类评估体系、未确知测度评价模型一同应用于济宁某矿的煤尘爆炸危险性评价过程中,结果显示:集对分析-组合赋权评价模型、改进FAHP模型、灰色聚类评估体系评价结果为一般危险等级,模糊事故树模型的评价结果为较安全等级,集对分析-组合赋权煤尘爆炸危险性评价模型评价结果与改进FAHP模型、灰色聚类评估体系、未确知测度评价模型的评价结果一致,该模型对煤尘爆炸危险的评价具有较好的适用性。     

基于混合交叉赋权—可拓理论的边坡稳定性分析

随着开采深度的增加,露天矿山边坡的稳定性逐渐降低,对矿山安全造成严重影响.对此,目前尚无准确的评价方法.以边坡岩层内聚力、岩石内摩擦角、大气年降水量、边坡坡高、坡角等五个影响因素为评价指标,采用变异系数法(C V)、G1法、乘法组合、混合交叉组合四种方法确定权重,而后引入物元可拓法,对国内外具有代表性的13类露天矿山边...     

深部坚硬顶板厚煤层开采冲击矿压规律及防治技术

以古城矿深部坚硬顶板厚煤层开采为研究背景,分析了2103工作面冲击矿压事故的诱因,总结了矿井冲击矿压的规律,得出了深部厚煤层开采冲击显现更加频繁,事件能量及影响范围更大,以及断层及覆岩活动是诱发冲击矿压的主要因素。同时,指出了深部厚煤层卸压时效较短,并基于矿井实际条件提出了基本卸压措施和补强卸压措施。以大直径钻孔、煤体及顶底板爆破等技术手段,对巷道及工作面采取相应的卸压措施,以钻屑法为点检测手段验证卸压效果。现场实践表明,该措施能够有效防治冲击矿压,降低了冲击事故的发生。     

浅析冲击地压的防治

介绍了煤矿井下冲击地压发生的原因、影响因素、预测方法,以及对冲击地压进行全面防治,有效减少冲击地压对矿井造成灾害的措施。