基于AHP的复合动力灾害钻屑多参量危险性评价方法技术

本发明专利技术涉及矿山动力灾害防治技术领域，提供一种基于AHP的复合动力灾害钻屑多参量危险性评价方法，首先选取五种参量，并基于AHP构建包括目标层、准则层和方案层的层次评价模型，然后设置每种参量在每个初始标度下的范围，并确定钻屑监测信息中每种参量对应的初始标度，计算相对标度，形成第一判断矩阵；接着进行层次单排序，通过专家咨询法得到每种参量的灾害判断矩阵，再进行层次总排序，计算每种动力灾害的总排序数值以确定具体的灾害类型，最后计算被测矿井的安全系数来判定灾害的危险等级。本发明专利技术能够对动力灾害尤其是复合动力灾害进行多种参量的综合评价，判定灾害类型及危险等级，提升监测结果的可靠性。

A Multi-parameter Risk Assessment Method for Drilling Cuttings in Compound Dynamical Disasters Based on AHP

【技术实现步骤摘要】
基于AHP的复合动力灾害钻屑多参量危险性评价方法
本专利技术涉及矿山动力灾害防治
，特别是涉及一种基于AHP的复合动力灾害钻屑多参量危险性评价方法。
技术介绍
冲击地压和煤与瓦斯突出是煤矿生产中最常见的两种动力灾害，具有随机性、突发性、破坏形式多样性等特点，对煤矿安全生产以及井下人员的生命安全有着严重威胁。随着我国煤矿进入深部开采阶段，煤岩赋存环境更加复杂，瓦斯压力以及地应力不断增大，导致冲击地压和煤与瓦斯突出等动力灾害发生频率加剧，同时一些煤矿表现出两种灾害互相影响、作用、彼此复合的态势，并出现2种灾害复合发生即复合动力灾害，复合动力灾害的产生使得灾害类型判定变得更为困难复杂。从而，有必要提出科学合理的灾害判定方法，并对其进行危险性评价，从而可以有针对性地展开灾害防治工作，为深部开采提供更多安全保障。钻屑法是一种应用较普遍的动力灾害预测方法，它能够同时监测多项与冲击地压和煤与瓦斯突出灾害相关的参量，如煤体钻屑量、钻屑粒度、煤体瓦斯解析指标、钻屑温度衰减指数等，但目前应用钻屑法进行灾害监测只是对各个参量单独分析，缺乏结合钻屑信息中多种参量的综合评价方法来进行灾害类型判定以及动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AHP的复合动力灾害钻屑多参量危险性评价方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤1：选取五种参量作为动力灾害危险性评价所使用的参量；记第i种参量为Ci，i＝1,2,...,5，C1、C2、C3、C4、C5分别表示煤体钻屑量、钻屑粒度、煤体瓦斯解析指标、相对钻屑温度、钻屑温度衰减指数；记第k种动力灾害为Pk，k＝1,2,...,4，P1、P2、P3、P4分别表示冲击地压、冲击—突出型复合动力灾害、突出—冲击型复合动力灾害、煤与瓦斯突出；步骤2：基于层次分析法AHP，构建包括目标层、准则层和方案层的动力灾害钻屑多参量危险性评价模型；所述目标层包括评价结果；所述准则层包括煤体钻屑量、钻屑粒度...

【技术特征摘要】
1.一种基于AHP的复合动力灾害钻屑多参量危险性评价方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤1：选取五种参量作为动力灾害危险性评价所使用的参量；记第i种参量为Ci，i＝1,2,...,5，C1、C2、C3、C4、C5分别表示煤体钻屑量、钻屑粒度、煤体瓦斯解析指标、相对钻屑温度、钻屑温度衰减指数；记第k种动力灾害为Pk，k＝1,2,...,4，P1、P2、P3、P4分别表示冲击地压、冲击—突出型复合动力灾害、突出—冲击型复合动力灾害、煤与瓦斯突出；步骤2：基于层次分析法AHP，构建包括目标层、准则层和方案层的动力灾害钻屑多参量危险性评价模型；所述目标层包括评价结果；所述准则层包括煤体钻屑量、钻屑粒度、煤体瓦斯解析指标、相对钻屑温度及钻屑温度衰减指数；所述方案层包括冲击地压、冲击—突出型复合动力灾害、突出—冲击型复合动力灾害、煤与瓦斯突出；步骤3：根据被测矿井的实际情况，设置每种参量在每一个初始标度A下的取值范围；步骤4：采用钻屑法，对被测矿井进行动力灾害多参量监测，获取钻屑多参量监测信息；根据钻屑多参量监测信息中第i种参量Ci的大小来确定第i种参量Ci对应的初始标度ACi，所述初始标度ACi表示第i种参量Ci对评价结果的重要性；步骤5：计算第i种参量Ci与第j种参量间Cj的相对标度为形成第一判断矩阵O＝(oij)5×5，i,j＝1,2,...,5；步骤6：进行层次单排序步骤6.1：采用方根法计算第一判断矩阵的特征向量为W＝[W1；W2；...；Wi；...；W5]，步骤6.2：利用特征根对第一判断矩阵进行一致性检验：计算第一判断矩阵的一致性指标比率为若CR＜0.1，则第一判断矩阵的不一致程度在允许范围内，第一判断矩阵通过一致性检验，将第一判断矩阵的特征向量W作为权重向量；若CR≥0.1，则第一判断矩阵未通过一致性检验，返回步骤3；其中，CI为第一判断矩阵的一致性指标，λmax为第一判断矩阵的最大特征根，n为第一判断矩阵的阶数，n＝5，RI为第一判断矩阵的平均随机一致性指标，RI与n有关，RI＝1.12；步骤7：灾害判断矩阵与权重矩阵的构造步骤7.1：针对第i种参量Ci，通过专家咨询法确定第k种动力灾害Pk的重要性相对第l种动力灾害Pl的重要性的比值得到第i种参量Ci的灾害判断矩阵为k,l＝1,2,...,4，i＝1,2,...,5；步骤7.2：对第i种参量Ci的灾害判断矩阵PCi进行一致性检验：计算第i种参量Ci的灾害判断矩阵PCi的一致性指标比率为若每种参量的灾害判断矩阵的一致性指标比率均小于0.1，也即CRi＜0.1,i＝1,2,...,5，则每种参量的灾害判断矩阵均通过一致性检验，计算第i种参量Ci的灾害判断矩阵PCi的权重向量为形成权重矩阵为WC＝[WC1，WC2，...，WCi，...，WC5]；若五种参量的灾害判断矩阵的一致性指标比率不全小于0.1，则一致性指标比率大于等于0.1的灾害判断矩阵未通过一致性检验，采用专家咨询法调整一致性指标比率大于等于0.1的灾害判断矩阵中元素的值，重新执行步骤7.2；其中，CIi为第i种参量Ci的灾害判断矩阵PCi的一致性指标，λmaxi为第i种参量Ci的灾害判断矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘一山，郑文红，罗浩，李祁，肖永惠，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21