[發明專利]煤礦近松散含水層開采上限評價及開采危險性評價方法

有效

• 申請號: 201310303425.5
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103362509A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 隋旺華;楊濱濱;劉佳維
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種煤礦近松散含水層開采上限評價及開采危險性評價方法，其特征是：在煤礦地質水文地質特征的系統分析基礎上，構建煤礦近松散含水層煤層提高開采上限的評價指標體系，包括開采煤層上覆覆巖厚度、松散層底部含水層富水性及其厚度、地質構造、主要隔水層厚度、開采覆巖破壞高度六個主控因素，應用三維GIS對地質數據進行采集、分析，利用ArcGIS的三維分析擴展模塊3D?Analyst對各個因素進行三維空間量化分析，首先創建TIN三角模型，然后轉換為DEM，生成GRID可三維分析計算的數學模型，建立各個主控因素TIN與DEM信息層圖；

近松散含水層開采上限評價的三維GIS方法，包括以下步驟：

1、在煤礦地質水文地質特征的系統分析基礎上，結合現有采礦條件，構建煤礦近松散含水層煤層提高開采上限的評價指標體系，包括開采煤層上覆覆巖厚度、松散層底部含水層富水性及其厚度、地質構造、主要隔水層厚度、開采覆巖破壞高度六個主控因素；

2、采用現場或室內試驗對各個主控因素進行測試預測，以三維GIS為操作平臺，對地質數據進行采集、分析，并采用非線性數學分析對地質構造進行量化分析；

3、基于多源地學信息融合理論，應用三維GIS對數據進行轉換處理，利用ArcGIS的三維分析擴展模塊3D?Analyst對各個因素進行三維空間量化分析，首先創建TIN三角模型，然后轉換為DEM，生成GRID可三維分析計算的數學模型，建立各個主控因素TIN與DEM信息層圖；

4、應用多源地學數據的熵值，構建各個主控因素對近松散含水層煤層提高開采上限影響程度的評估設計方案，對采集的數據進行歸一化，建立基于VB的熵值數學模型對各個數據關系應用VB進行編程量化計算分析，具體見下式，

式中，x_ij為第j項指標的第i個數值；E_e為熵值和；e_j第j項因子的熵值；i表示第j項指標的第i個數值；g_j為第j項指標的差異系數；w_j為j項指標的權重；p_ij為第j項因子影響下該指標的比重；

使各個主控因素能夠在同一水平上進行比較分析，根據評價指標在評價指標體系中的重要程度求出各個主控因素的權重系數；

5、對各個主控因素的DEM信息層進行歸一化，處理數學模型如下式，

x′=-xiy=(x-MinValue)(MaxValue-MinValue)]]>

式中，x′為正向量化后的數據；x_i為采集到的各負相關因素的原始數；x、y分別為轉換前、后的值；MaxValue、MinValue分別為樣本的最大值和最小值；

利用GIS的空間分析功能，對各個主控因素的DEM信息層，根據權重進行疊加復合分析，獲得近松散含水層煤層提高開采上限的綜合評價分區圖，最終對近松散含水層煤層提高開采上限做出科學的區劃和評價。