一种煤矿区地质环境承载能力评价方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿区地质环境承载能力评价方法，包括如下步骤：S1、建立层次分析的结构模型：将地质环境承载能力分为目标层A，准则层B和指标层C；构造判断矩阵；计算指标权重：一致性检验：多层次综合权重及总排序：S2、计算综合指数，S3、评价结论。本发明专利技术根据现行的建构筑物、土体、水体的损害等级标准，结合西北地区的实际情况，制订了地质环境承载能力的评价等级和标准。将地质环境承载能力分为强、较强、弱、较弱四级。初步形成了“建立核心指标体系—定性指标定量化—评价模型分析—确定权重—评价结果确定”地质环境承载能力评价工作流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及煤矿区评估领域，具体设及。
技术介绍
地下开采后耕地的损害程度，取决于地表沉陷程度、耕地利用现状、植被覆盖类 型、煤矿区地貌及区域水文地质等多种因素。开采沉陷造成了耕地的垂直下沉和变形，由此 而引起耕地质量退化；农田小气候的变化，地表自然生态系统被破坏。 在东部高潜水位地区，地表沉陷造成农田局部凹陷，产生小部分地区排泄不畅，农 田条件恶化，由于地表沉陷使得地下水位超出地表，使得大面积的农田沼泽化，成为永久积 水区，正常的农田系统完全消亡。在西部干旱、半干旱的山区，人口稀少，采煤沉陷多表现为 下沉盆地、塌陷及地裂缝，由于该些地区多为荒山秀岭，比较干旱，地形起伏较大，所W-般 不容易产生积水，开采沉陷对耕地的影响主要为地表倾斜和拉伸变形，地貌上基本无明显 变化，局部填平补齐后即可耕种。 开采对地下水产生的损害主要为水质污染和水位变化两个方面。在我国东部平原 地区，煤矿区潜水位较高，采煤引起地面沉陷，使得地下水位超出地表，大片的农田沼泽化， 形成永久积水区。该类地区W山东究州为典型代表。在我国西部的大部分煤矿区，气候干 旱，地下水资源稀少，采煤沉陷多表现为下沉盆地、塌陷及地裂缝，该类破坏发生后对地形 地貌影响不大，但是耕地的拉伸变形破坏使±壤的蒸发量增大，耕地持水力下降，裂隙的增 多造成降雨或灌概时±壤养分的淋溶和±壤侵蚀加剧。地下开采形成的导水裂隙带向地表 延伸，破坏了地下隔水层的结构，使地下水位降低、植物长势变差，甚至导致耕地沙化。由此 可见，无论地下水位上升还是下降，都会对当地生态环境产生影响。 对于西北缺水矿区，人们更注重开采是否会引起地下水资源流失，主要判据就是 开采造成的导水裂隙带是否会切穿隔水层。目前，一般采用《煤矿设计手册》中推荐的公式 预计冒落带和导水裂隙带的最大高度。根据计算结果，结合水文地质条件，对煤层开采可能 导致浅层水疏干的现象做出正确预测，从而制定合理的开采方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了。 为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：-种煤矿区地质环境承载能力评价方法，包括如下步骤：S1、建立层次分析的结构模型；S11、将地质环境承载能力分为 目标层A，把地质环境承载能力作为研究目标 准则层B，地质环境承载能力的控制因素地质环境抗扰动能力B1和限制地表移动 变形的自然生态条件B2作为评价的准则； 指标层C，根据评价准则地质环境抗扰动能力细分为如下8个具体评价指标，分别 为覆岩厚度Cl、覆岩综合普氏硬度C2、±岩比C3、关键层影响系数C4、地层倾角C5、构造界 面影响指数C6、构造应力影响指数C7、覆岩还水性C8;自然环境承受能力根据±地利用类 型不同，分为保护用地C9、工民业用地CIO、农林牧渔业用地C11和荒宪±地C12;S12、构造判断矩阵； 将W上一层次的元素作为准则，对其有支配关系的下一层元素两两比较，按其相 对重要性赋予1-9的比例标度，建立判断矩阵；S13、计算指标权重： 根据判断矩阵计算对于上一层某因素而言，本层次与之有联系的因素的重要性次 序的权值，相当于解决如AWmaxw=A的特征根问题，所得到的W经正规化后作为本层 元素的排序权重；S14、一致性检验；首先计算判断矩阵的一致性指标；其次查表得到平均随机一致 性指标；最后计算一致性比例，当一致性比例小于0. 1时，判断矩阵A具有满意的一致性，否 则重新打分，直至一致性检验通过；S15、多层次综合权重及总排序： 把层次单排序的计算结果进行组合，并进行总的判断一致性检验；S2、计算综合指数，计算公式为： 式中如-评价指标的取值或称指标值；wi-权重值；S3、评价结论。其中，所述权重指标的计算公式为： 其中，一致性指标的计算公式为： 式中，n为判断矩阵的阶数，当C具有完全一致性时CI= 0,Amsy-n愈大，一致性 愈差。 其中，所述一致性比例的计算公式为：C.R=CI/RI 本专利技术具有W下有益效果： 根据现行的建构筑物、±体、水体的损害等级标准，结合西北地区的实际情况，制 订了地质环境承载能力的评价等级和标准。将地质环境承载能力分为强、较强、弱、较弱四 级。初步形成了 "建立核屯、指标体系-定性指标定量化-评价模型分析-确定权重-评价 结果确定"地质环境承载能力评价工作流程。采用层次分析法，结合本部口专家意见确定各 评价指标的权重，应用综合指数模型对铜川东坡矿区和硫横沟矿区进行地质环境承载能力 评价，取得良好效果。评级结果表明；东坡井田地质环境承载能力为弱，硫横沟矿区地质环 境承载能力较强，评价结果与矿区实际相符。【附图说明】图1本专利技术实施例中地质环境承载能力层次分析结构模型。 图2为本专利技术实施例中地质环境承载能力评价流程图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，W下结合实施例对本专利技术进行进一步 详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本专利技术，并不用于限定本发 明。如图1所示，本专利技术实施例提供了，其特 征在于，包括如下步骤： S1、建立层次分析的结构模型； S11、将地质环境承载能力分为 目标层A，把地质环境承载能力作为研究目标 准则层B，地质环境承载能力的控制因素地质环境抗扰动能力B1和限制地表移动 变形的自然生态条件B2作为评价的准则； 指标层C，根据评价准则地质环境抗扰动能力细分为如下8个具体评价指标，分别 为覆岩厚度C1、覆岩综合普氏硬度C2、±岩比C3、关键层影响系数C4、地层倾角C5、构造界 面影响指数C6、构造应力影响指数C7、覆岩还水性C8 ;自然环境承受能力根据±地利用类 型不同，分为保护用地C9、工民业用地CIO、农林牧渔业用地C11和荒宪±地C12 ; S12、构造判断矩阵； 将W上一层次的元素作为准则，对其有支配关系的下一层元素两两比较，按其相 对重要性赋予1-9的比例标度，见表1，建立判断矩阵； 表1因素间相对重要性的标度值。 所建立的判断矩阵如： 构造判断矩阵的过程主要凭借专家的经验两两比较，为了克服该种主观的性，将 请几位专家各自构造的判断矩阵，使用层次分析的群决策，将每位专家构造的判断矩阵集 中得到综合判断矩阵讨论修改，直至所有专家对综合判断矩阵没有意见为止。S13、计算指标权重； 根据判断矩阵计算对于上一层某因素而言，本层次与之有联系的因素的重要性次 序的权值，相当于解决如AWmaxw=A的特征根问题，所得到的W经正规化后作为本层 元素的排序权重；S14、一致性检验；首先计算判断矩阵的一致性指标；其次其次查表得到平均随机 一致性指标RI，平均随机一致性指标是多次500次W上重复进行随机判断矩阵特征值的 计算之后取算数平均数得到的，见表2 ;最后计算一致性比例C.R=CI/RI，当CI/RI< 0. 1 时，判断矩阵A具有满意的一致性，否则重新打分，直至一致性检验通过。 表2平均随机一致性指标数RI。S15、多层次综合权重及总排序； 把层次单排序的计算结果进行组合，并进行总的判断一致性检验；S2、 计算综 合指数， 计算公[005引 式为； 式中；pi-评价指标的取值或称指标值；wi-权重值；S3、评价结论 根据表1中对评价指标的的取值，通过上述公式计算得到PI值，对照表3中的地 质环境承载能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿区地质环境承载能力评价方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建立层次分析的结构模型：S11、将地质环境承载能力分为目标层(A)，把地质环境承载能力作为研究目标准则层(B)，地质环境承载能力的控制因素地质环境抗扰动能力(B1)和限制地表移动变形的自然生态条件(B2)作为评价的准则；指标层(C)，根据评价准则地质环境抗扰动能力细分为如下8个具体评价指标，分别为覆岩厚度(C1)、覆岩综合普氏硬度(C2)、土岩比(C3)、关键层影响系数(C4)、地层倾角(C5)、构造界面影响指数(C6)、构造应力影响指数(C7)、覆岩还水性(C8)；自然环境承受能力根据土地利用类型不同，分为保护用地(C9)、工民业用地(C10)、农林牧渔业用地(C11)和荒芜土地(C12)；S12、构造判断矩阵；将以上一层次的元素作为准则，对其有支配关系的下一层元素两两比较，按其相对重要性赋予1‑9的比例标度，建立判断矩阵；S13、计算指标权重：根据判断矩阵计算对于上一层某因素而言，本层次与之有联系的因素的重要性次序的权值，相当于解决如A w max w＝λ的特征根问题，所得到的w经正规化后作为本层元素的排序权重；S14、一致性检验：首先计算判断矩阵的一致性指标；其次查表得到平均随机一致性指标；最后计算一致性比例，当一致性比例小于0.1时，判断矩阵A具有满意的一致性，否则重新打分，直至一致性检验通过；S15、多层次综合权重及总排序：把层次单排序的计算结果进行组合，并进行总的判断一致性检验；S2、计算综合指数，计算公式为：PI=Σi=1nWipi]]>式中：pi‑评价指标的取值(或称指标值)；wi‑权重值；S3、评价结论。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙学阳，夏玉成，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61