一种采空区自燃危险性预测方法技术

本发明专利技术涉及煤矿安全工程技术领域，具体涉及采空区自燃危险性预测方法，依据模糊统计学原理，改进AHP‑熵组合权法模拟人的决定思维过程，对引起工作面采空区煤炭自燃危险的不确定性多因素进行专家打分评估量化，从而得出一个能够描述其自燃危险性的数值，进而对采空区自燃危险进行客观评判，从而采取科学合理的采空区自燃预防措施。本方法利用模糊数学预测模型研究采空区自燃危险性，利用改进组合赋权法确定采空区自燃危险性评判各指标重要度，计算得出各指标的权重，通过结合灰色理论法对采空区自燃危险进行综合评价，不仅能够快速准确地为采空区自燃危险等级的各因素的权重排序，还可以解决利用较少的信息客观地评价自燃危险的估计的难题。

A prediction method of spontaneous combustion risk in Goaf

【技术实现步骤摘要】
一种采空区自燃危险性预测方法
本专利技术涉及煤矿安全工程
，尤其涉及一种采空区自燃危险性预测方法。
技术介绍
采空区自燃是一种受多因素影响的内因火灾，由于近年来开采深度的增加，围岩温度升高等因素影响，采空区自燃危险日趋严重，采空区自燃常源于煤体深部，且只冒烟而不出见明火，火源位置难确定。采空区自燃火灾不仅造成大量煤炭资源的浪费、物资设备的损坏，还常伴随粉尘、瓦斯气体爆炸的二次破坏，目前采空区煤炭自燃是造成的火灾约占总火灾的90％，我国46％～49％的重点煤矿存在采空区煤炭自燃危险，因此，预测评价采空区是否受煤炭自燃危险影响俨然成为了一项紧迫的课题，如何高效地预测采空区自燃危险，已经成为科研工作者的工作重点与难点，研究采空区自燃危险预测问题具有重要意义。由于煤矿采空区自燃火灾是一个具有突发性、不确定性的动态的复杂系统，很难用线性变化评价其发生的可能性。对其进行评价时，需要综合考虑不同因素的主次关系，根据各因素的重要性排序，确定事故发生的权重系数。目前现有的研究对采空区自燃危险的预测与防治具有重要意义，但是其所建模型在实际操作中具有权本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采空区自燃危险性预测方法，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤1：确定评价指标并确定评价指标权重：将测试点自燃危险单项指标煤的吸氧量、CO温升增长率、煤样燃点温差、漏风量、煤层厚度、煤层倾角、漏风时长、漏风强度、遗煤厚度、围岩温度、煤层埋藏深度作为评价指标，利用改进AHP-熵组合权-灰色理论法对采空区自燃危险各指标权重进行确定；/n步骤2：建立采空区自燃危险评价的递阶层析模型：分析采空区自燃危险评价系统中各基本要素的联系与影响，将各指标划为指标层、准则层、目标层三级递阶层次结构；按照两两比较标度法对每层指标因素相对上一层某一准则的重要性进行比较，构造判断矩阵A＝(a

【技术特征摘要】
1.一种采空区自燃危险性预测方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1：确定评价指标并确定评价指标权重：将测试点自燃危险单项指标煤的吸氧量、CO温升增长率、煤样燃点温差、漏风量、煤层厚度、煤层倾角、漏风时长、漏风强度、遗煤厚度、围岩温度、煤层埋藏深度作为评价指标，利用改进AHP-熵组合权-灰色理论法对采空区自燃危险各指标权重进行确定；
步骤2：建立采空区自燃危险评价的递阶层析模型：分析采空区自燃危险评价系统中各基本要素的联系与影响，将各指标划为指标层、准则层、目标层三级递阶层次结构；按照两两比较标度法对每层指标因素相对上一层某一准则的重要性进行比较，构造判断矩阵A＝(aij)n×n：



其中aij表示指标i对指标j重要性之比；
利用改进AHP赋权法对指标权重进行确定，对矩阵每一行元素乘积求n次方根，用几何平均法求权重公式；



β＝{β1，β2…βn}T
其中：n为指标数量；表示矩阵每一行元素的乘积；βi表示第i个指标权重；β为指标权重向量；
进行归一化处理
wA＝{wA1，wA2…wAn}T为所求正规化特征向量的近似值，其中wAi为第i个指标因素所对应的权重，即主观权重，且
步骤3：对判断矩阵的一致性检验；
步骤4：构造决策矩阵B0：按照定性与定量结合的原则对自燃危险等级评价的m个样本，n个自燃危险等级评价指标的原始数据矩阵B＝(bij)m×n进行无量纲、标准化处理构造决策矩阵B0＝(rij)m×n：



式中，bij为初始值；rij为标准化指标；bjmax，bjmin分别表示指标j下不同样本的指标值中的最大值和最小值；
步骤5：确定评价指标熵值：为了避免指标特征比重值为零，确保评价指标熵具有数学意义，并将rij·lnrij对指标熵的影响控制在合理范围内，进而确定评价指标熵值：






式中：xij为修正的评价指标；ψ为修正系数；ej为第j个指标熵值；m为样本个数；
步骤6：计算第j项指标的信息权重：



wE＝(wE1，wE2…wEn)
式中：wEj为熵值法中的第j项指标所对应的权重，即客观权重，且
步骤7：得到综合权重向量：将各指标因素的主观权重与客观权重相耦合，即：



Q＝(q1，q2…qn)
式中：qi为第i个指标因素的耦合权重；Q为综合权重向量；
步骤8：建立综合评价指标体系：结合德尔菲法对各指...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙珍平，刘春刚，李铁良，高媛媛，孙亮，
申请(专利权)人：煤科集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21