一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，采用理论分析、数学建模与现场应用相结合的研究方法，基于AHP理论建立煤矿地下水库储水结构稳定性评价体系，采用1～9标度法确定指标权重，并对13个煤矿储水结构稳定性影响因素进行隶属度函数构建，通过计算得出评价结果，为煤矿地下水库储水结构稳定性评价提供了一种新方法。性评价提供了一种新方法。性评价提供了一种新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法


[0001]本专利技术属于煤矿储水结构稳定性领域，特别是涉及到一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法。
技术背景
[0002]煤矿地下水库，是由于浅煤层开采后，以采空区垮落岩体、人工坝体以及取用水设施等部分组成。由于开采作用，煤矿地下水库储水结构较为复杂，而且有大量矿井水储存在地下水库中，由于煤矿地下水库受多种力的组合作用，一旦受到外界力的作用，极易使储水结构失稳，从而严重威胁矿井的安全生产，因此对煤矿地下水库的稳定性进行评价是十分必要的。由于煤矿地下水库的稳定性是由众多因素共同决定的，单一因素的稳定性不能反映煤矿地下水库整体的状态，因此需要基于AHP理论来建立评价指标模型，构建评价体系来分析煤矿地下水库储水结构的整体稳定性。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种计算简便的一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法。
[0004]使用方法
[0005]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，具体实施步骤如下：
[0006]a.对储水结构稳定性影响因素进行分析，包括地质因素、储水结构特征、其他人为因素等
[0007]b.分别对煤柱坝体，地下水库底板，人工坝体以及连接处稳定性的影响因素进行分析；
[0008]c.作出储水结构模糊数学评价，构建多级模糊综合评价理论模型；
[0009]d.构建储水结构稳定性评价体系，建立评价指标模型，计算评价指标权重，并构建隶属度函数；
[0010]e.根据储水结构稳定性评价标准评定储水结构的稳定性；
[0011]上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤a中，需要对煤矿储水结构的地质因素包括地层结构、地质构造、煤层埋深、煤层倾角、煤岩性质进行分析。
[0012]上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤a中，需要对煤矿储水结构的储水结构特征包括终采时间、储水结构形状、垮落岩体粒径级配、坝体强度进行分析。
[0013]上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤a中，需要对煤矿储水结构的其它人为因素包括开采方法、生产扰动、储水高度、储水时间进行分析。
[0014]上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤b中，结合煤矿地下水库储水结构稳定性影响因素，选择地质因素、储水结构特征及其他人为因素作为一级指标(准测层)，13个影响因素作为二级指标(指标层)，对煤矿地下水库储水结构稳定性(目的层)进行评价上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤c 中，采用1～9标度法确定指标权重。
[0015]上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤c中，由于影响因素具有明显的模糊性和不确定性，因此隶属度函数构建遵循定量与定性相结合的原则。
[0016]上述一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤d中，将煤矿储水结构分为稳定、基本稳定、不稳定、极不稳定四个等级。稳定：μ
u
＞0.75；基本稳定：0.75≥μ
u
＞0.5；不稳定：0.5≥μ
u
＞0.25；极不稳定：μ
u
≤0.25式中μ
u
为总隶属度函数
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益之处是：
[0018]1、本专利技术中提供的评价方法，对影响储水结构稳定性的因素进行层次化分析。
[0019]2、本专利技术中提供的评价方法，基于AHP理论建立了评价指标模型。
[0020]3、本专利技术中提供的评价方法，构建了相对完善的评价体系对煤矿地下水库储水结构稳定性进行评价。
附图说明
[0021]图1是本专利技术评价方法的的流程图。
[0022]图2是本专利技术评价方法的评价指标模型图。
[0023]图3是本专利技术评价方法的评价指标权重计算过程图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0025]在本实施例中，对地下水库上覆岩层进行均匀分布取样,得到地层结构、煤层埋深、煤层倾角、地质构造等数据。
[0026]在本实施例中，对煤矿储水结构的储水结构特征包括终采时间、储水结构形状、垮落岩体粒径级配、坝体强度进行分析。
[0027]在本实施例中，合煤矿地下水库储水结构稳定性影响因素，选则地质因素、储水结构特征及其他人为因素作为一级指标(准测层)，13个影响因素作为二级指标(指标层)，对煤矿地下水库储水结构稳定性(目的层)进行评价。
[0028]在本实施例中，采用1～9标度法确定指标权重，来反映下级指标对上一级指标的贡献程度，并进行指标权重分配，并通过随机一致性比率C.R.进行检验， C.R.小于0.1时，权重分配即为合理的，其中C.R.＝C.I./R.I.，式中C.I.为一致性指标，C.I.＝(λ
max
‑
n)/(n
‑
1)；λ
max
为最大特征值，R.I.为随机一致性指标,n＝3时， R.I.＝0.52；n＝4时，R.I.＝0.89；n＝5时，R.I.＝1.12
[0029]在本实施例中，遵循定量与定性相结合的原则进行隶属度函数构建。
[0030]1.地层结构x
11
用基岩厚度与采深的比ε作为衡量标准构造隶属度函数，可表示为：
[0031][0032]2.地质构造x
12
，隶属度μ
12
在构造简单时等于1、构造较复杂时等于0.75、复杂时等于0.5、极复杂时等于0.25。其中，构造简单：区内无断层、褶曲；构造较复杂：区内断层、褶曲较发育；构造复杂：区内断层发育，褶曲影响大；构造极复杂：区内地层反转，断层极度发育并贯穿各岩层。
[0033]3.煤层埋深x
13
，用H表示，单位m.隶属度用μ
13
表示，当H≥150m时，μ
13
(H)＝＝1，当H<40m时，μ
13
(H)＝0.2，当150m＞H≥40m时，μ
13
(H)＝0.0073H
‑
0.09
[0034]4.煤层倾角x
14
，用α表示，隶属度用μ
14
表示，当α＜8
°
时，μ
14
＝1，当8
°
≤α＜25
°
时，μ
14
＝0.8，25
°
≤α≤45
°
时，μ
14
＝0.5，α＞45
°
时，μ
14
＝0.2 5.煤岩性质x
15
，煤岩性质用B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：a.对储水结构稳定性影响因素进行分析，包括地质因素、储水结构特征、其他人为因素等；b.分别对煤柱坝体，地下水库底板，人工坝体以及连接处稳定性的影响因素进行分析；c.作出储水结构模糊数学评价，构建多级模糊综合评价理论模型；d.构建储水结构稳定性评价体系，建立评价指标模型，计算评价指标权重，并构建隶属度函数；e.根据储水结构稳定性评价标准评定储水结构的稳定性。2.根据权利要求1所述的一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤a中，需要对煤矿储水结构的地质因素包括地层结构、地质构造、煤层埋深、煤层倾角、煤岩性质进行分析。3.根据权利要求1所述的一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤a中，需要对煤矿储水结构的储水结构特征包括终采时间、储水结构形状、垮落岩体粒径级配、坝体强度进行分析。4.根据权利要求1所述的一种煤矿储水结构稳定性多级模糊综合评价方法，其特征在于：所述步骤a中，需要对煤矿储水结构的其它人为因素包括开采方法、生产扰动、储水高度、储水时间进行分析。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛东杰，潘际臣，程建超，曹守勇，潘阮航，贾震，曾令豪，崔传建，海那尔，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：