GRA-FAHP模型的煤层底板突水危险性评价.pdfVIP

地 质 论 评 GEOLOGICALREVIEW V0I_61No．5 1 Sept． 2015 GILA FAHP模型的煤层底板突水危险性评价 李博 贵州大学喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室，贵阳，550000 内容提要：矿井水害一直是制约我国煤炭安全生产的重要隐患之一，对其进行准确的预测评价具有十分重要的 理论意义和实用价值。本文根据煤层底板突水各影响因素之间的关系是灰色关系并且具有非线性特征的特点，建 立了定量与定性指标为一体的煤层底板突水评价指标体系及等级划分标准。同时将灰色关联分析法(GRA)和模糊 层次分析法(FAHP)相结合。构建了能真实反映影响因素与底板突水之间灰色关系和非线性关系的底板突水危险 性评价模型，并应用模型对某典型工作面突水危险性等级进行了评价，可为今后煤层底板突水预测评价的研究提供 一 定的借鉴和依据。 关键词：煤层底板突水；定量与定性；灰色关联分析法；模糊层次分析法；评价 长期以来煤炭一直是我 国的主要能源之一，安 证了有限元强度折减在层开采底板突水评价的可行 全高效地进行煤炭资源开采是关系到国民经济和社 性。高延法等 (2009)建立了底板突水危险性评价 会发展的大事 。然而，我国煤矿地质、水文地质条件 专家系统，将突水地质开采信息实现了数值化。曹 十分复杂，矿井水害一直是制约我 国煤炭安全生产 庆奎等(2011)建立了模糊一支持 向量机模型，用于 的重要隐患之一，尤其是 目前不少矿井已转入深部 对煤层底板突水危险性的评价。但是煤层底板突水 开采，随着矿井向深部延伸，工作面底板含水层的水 预测评价是一个多因素影响的具有非线性动力特征 压逐渐增大，突水的危险性不断增大，淹井事故也逐 的决策系统，在这个系统当中各因素对底板突水的 年上升。由此可见，煤层底板水害 已成为影响制约 作用是 已知的，但是各因素之间并不是相互独立的， 煤炭安全生产的重大难题之一，对其进行准确预测 他们之间的关系不明确，但的确存在，从本质上讲， 预报和符合实际的评价具有十分重要的理论指导意 就是一种灰色关系。针对煤层底板突水预测评价中 义和实用价值 (王成绪等，2004；SunYajuneta1．， 存在的以上特征，本文建立了定量与定性指标为一 2008；YaoBanghuaeta1．，2012；钱家忠等，2012)。 体的煤层底板突水评价指标体系，同时将灰色系统 以往对水害的预测主要采取突水系数法(管恩 理论和对传统的层次分析法有很大改进的模糊层次 太，2011)，但是突水过程显现出一种非常复杂的非 分析法相结合。建立 了能真实反映影响因素与底板 线性动力特征，传统的突水系数法所能考虑的突水 突水之间灰色关系和非线性关系的多因素评判模 影响因素极为有限，未能全面真实描述煤层底板突 型，该评价模型可以得出不同层次的危险性评价结 水这种受控于多因素且具有非常复杂机理的非线性 果，可以为水害防治提供更为完善的有效信息。 动力现象 (卜昌森等，2001；武强等，2007a)，已无法 1 煤层底板突水危险性评价主控因素 适应新的采矿方法和新的水文地质环境条件下的煤 层底板突水评价。 目前很多的科技工作者也在煤层 进行煤层底板突水危险性评价，首先要确定相 底板突水领域做了大量的工作。武强等(2007b)利 应的评价因素指标，多年来的开采实践证明，矿井底 用 GIS的空间数据处理和信息融合技术，对煤层底 板突水评价的因素是多方面的，从指