一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法技術

本發明專利技術公開了一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，采用理論分析、數學建模與現場應用相結合的研究方法，基于AHP理論建立煤礦地下水庫儲水結構穩定性評價體系，采用1～9標度法確定指標權重，并對13個煤礦儲水結構穩定性影響因素進行隸屬度函數構建，通過計算得出評價結果，為煤礦地下水庫儲水結構穩定性評價提供了一種新方法。性評價提供了一種新方法。性評價提供了一種新方法。

【技術實現步驟摘要】
一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法


[0001]本專利技術屬于煤礦儲水結構穩定性領域，特別是涉及到一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法。
技術背景
[0002]煤礦地下水庫，是由于淺煤層開采后，以采空區垮落巖體、人工壩體以及取用水設施等部分組成。由于開采作用，煤礦地下水庫儲水結構較為復雜，而且有大量礦井水儲存在地下水庫中，由于煤礦地下水庫受多種力的組合作用，一旦受到外界力的作用，極易使儲水結構失穩，從而嚴重威脅礦井的安全生產，因此對煤礦地下水庫的穩定性進行評價是十分必要的。由于煤礦地下水庫的穩定性是由眾多因素共同決定的，單一因素的穩定性不能反映煤礦地下水庫整體的狀態，因此需要基于AHP理論來建立評價指標模型，構建評價體系來分析煤礦地下水庫儲水結構的整體穩定性。

技術實現思路

[0003]為解決上述問題，本專利技術提供一種計算簡便的一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法。
[0004]使用方法
[0005]本專利技術解決上述問題的技術方案是：一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，具體實施步驟如下：
[0006]a.對儲水結構穩定性影響因素進行分析，包括地質因素、儲水結構特征、其他人為因素等
[0007]b.分別對煤柱壩體，地下水庫底板，人工壩體以及連接處穩定性的影響因素進行分析；
[0008]c.作出儲水結構模糊數學評價，構建多級模糊綜合評價理論模型；
[0009]d.構建儲水結構穩定性評價體系，建立評價指標模型，計算評價指標權重，并構建隸屬度函數；
[0010]e.根據儲水結構穩定性評價標準評定儲水結構的穩定性；
[0011]上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟a中，需要對煤礦儲水結構的地質因素包括地層結構、地質構造、煤層埋深、煤層傾角、煤巖性質進行分析。
[0012]上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟a中，需要對煤礦儲水結構的儲水結構特征包括終采時間、儲水結構形狀、垮落巖體粒徑級配、壩體強度進行分析。
[0013]上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟a中，需要對煤礦儲水結構的其它人為因素包括開采方法、生產擾動、儲水高度、儲水時間進行分析。
[0014]上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟b中，結合煤礦地下水庫儲水結構穩定性影響因素，選擇地質因素、儲水結構特征及其他人為因素作為一級指標(準測層)，13個影響因素作為二級指標(指標層)，對煤礦地下水庫儲水結構穩定性(目的層)進行評價上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟c 中，采用1～9標度法確定指標權重。
[0015]上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟c中，由于影響因素具有明顯的模糊性和不確定性，因此隸屬度函數構建遵循定量與定性相結合的原則。
[0016]上述一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟d中，將煤礦儲水結構分為穩定、基本穩定、不穩定、極不穩定四個等級。穩定：μ
u
＞0.75；基本穩定：0.75≥μ
u
＞0.5；不穩定：0.5≥μ
u
＞0.25；極不穩定：μ
u
≤0.25式中μ
u
為總隸屬度函數
[0017]與現有技術相比，本專利技術的有益之處是：
[0018]1、本專利技術中提供的評價方法，對影響儲水結構穩定性的因素進行層次化分析。
[0019]2、本專利技術中提供的評價方法，基于AHP理論建立了評價指標模型。
[0020]3、本專利技術中提供的評價方法，構建了相對完善的評價體系對煤礦地下水庫儲水結構穩定性進行評價。
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術評價方法的的流程圖。
[0022]圖2是本專利技術評價方法的評價指標模型圖。
[0023]圖3是本專利技術評價方法的評價指標權重計算過程圖。
具體實施方式
[0024]下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的說明。
[0025]在本實施例中，對地下水庫上覆巖層進行均勻分布取樣,得到地層結構、煤層埋深、煤層傾角、地質構造等數據。
[0026]在本實施例中，對煤礦儲水結構的儲水結構特征包括終采時間、儲水結構形狀、垮落巖體粒徑級配、壩體強度進行分析。
[0027]在本實施例中，合煤礦地下水庫儲水結構穩定性影響因素，選則地質因素、儲水結構特征及其他人為因素作為一級指標(準測層)，13個影響因素作為二級指標(指標層)，對煤礦地下水庫儲水結構穩定性(目的層)進行評價。
[0028]在本實施例中，采用1～9標度法確定指標權重，來反映下級指標對上一級指標的貢獻程度，并進行指標權重分配，并通過隨機一致性比率C.R.進行檢驗， C.R.小于0.1時，權重分配即為合理的，其中C.R.＝C.I./R.I.，式中C.I.為一致性指標，C.I.＝(λ
max
?
n)/(n
?
1)；λ
max
為最大特征值，R.I.為隨機一致性指標,n＝3時， R.I.＝0.52；n＝4時，R.I.＝0.89；n＝5時，R.I.＝1.12
[0029]在本實施例中，遵循定量與定性相結合的原則進行隸屬度函數構建。
[0030]1.地層結構x
11
用基巖厚度與采深的比ε作為衡量標準構造隸屬度函數，可表示為：
[0031][0032]2.地質構造x
12
，隸屬度μ
12
在構造簡單時等于1、構造較復雜時等于0.75、復雜時等于0.5、極復雜時等于0.25。其中，構造簡單：區內無斷層、褶曲；構造較復雜：區內斷層、褶曲較發育；構造復雜：區內斷層發育，褶曲影響大；構造極復雜：區內地層反轉，斷層極度發育并貫穿各巖層。
[0033]3.煤層埋深x
13
，用H表示，單位m.隸屬度用μ
13
表示，當H≥150m時，μ
13
(H)＝＝1，當H<40m時，μ
13
(H)＝0.2，當150m＞H≥40m時，μ
13
(H)＝0.0073H
?
0.09
[0034]4.煤層傾角x
14
，用α表示，隸屬度用μ
14
表示，當α＜8
°
時，μ
14
＝1，當8
°
≤α＜25
°
時，μ
14
＝0.8，25
°
≤α≤45
°
時，μ
14
＝0.5，α＞45
°
時，μ
14
＝0.2 5.煤巖性質x
15
，煤巖性質用B本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于，包括以下步驟：a.對儲水結構穩定性影響因素進行分析，包括地質因素、儲水結構特征、其他人為因素等；b.分別對煤柱壩體，地下水庫底板，人工壩體以及連接處穩定性的影響因素進行分析；c.作出儲水結構模糊數學評價，構建多級模糊綜合評價理論模型；d.構建儲水結構穩定性評價體系，建立評價指標模型，計算評價指標權重，并構建隸屬度函數；e.根據儲水結構穩定性評價標準評定儲水結構的穩定性。2.根據權利要求1所述的一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟a中，需要對煤礦儲水結構的地質因素包括地層結構、地質構造、煤層埋深、煤層傾角、煤巖性質進行分析。3.根據權利要求1所述的一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟a中，需要對煤礦儲水結構的儲水結構特征包括終采時間、儲水結構形狀、垮落巖體粒徑級配、壩體強度進行分析。4.根據權利要求1所述的一種煤礦儲水結構穩定性多級模糊綜合評價方法，其特征在于：所述步驟a中，需要對煤礦儲水結構的其它人為因素包括開采方法、生產擾動、儲水高度、儲水時間進行分析。5.根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛東杰，潘際臣，程建超，曹守勇，潘阮航，賈震，曾令豪，崔傳建，海那爾，
申請(專利權)人：中國礦業大學北京，
類型：發明
國別省市：