[發明專利]含瓦斯煤巖體擴容關鍵影響因素及重要度確定方法

有效

• 申請號: 201310405301.8
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103454139A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 謝廣祥;胡祖祥
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

1.一種工作面含瓦斯煤巖體擴容關鍵影響因素及重要度確定方法，其特征在于，包括：

步驟1、確定開采擾動工作面含瓦斯煤巖體擴容的影響因素

步驟1.1、取不同地質賦存條件煤樣，測試含瓦斯煤巖體應力應變曲線，分析含瓦斯煤巖體體積應變特征：

1）進行強度試驗：測試不同瓦斯壓力下含瓦斯煤巖體的單軸應力應變曲線，其中采用荷載加載方式實現不同瓦斯壓力的加載，荷載加載過程的加壓壓差為0.5MPa；

2）進行破壞變形試驗：測試不同瓦斯壓力下的含瓦斯煤巖體三軸應力應變曲線，觀測含瓦斯煤巖體破壞變形過程；

測試含瓦斯煤巖體三軸全應力應變曲線時，在含瓦斯煤巖體試樣上的不同方向設置應變傳感器，測定含瓦斯煤巖體體積應變，從而觀測含瓦斯煤巖體體積應變由壓縮轉變為非線性膨脹拐點處的應力，即擴容應力；

步驟1.2、分析含瓦斯煤巖體單軸應力應變曲線和三軸應力應變曲線和影響巖石力學性質的因素，確定開采擾動工作面含瓦斯煤巖體擴容的影響因素；

步驟2、分析煤巖體擴容應力、體積應變與所述影響因素之間關系，確定開采擾動工作面含瓦斯煤巖體各擴容關鍵影響因素；

步驟3、根據工作面含瓦斯煤巖體擴容特征，利用層次分析法原理，對各擴容關鍵影響因素進行兩兩對比以確定判定矩陣：

步驟3.1、定義擴容關鍵影響因素集u=[u₁,u₂,u₃,...u_m]，其中u₁，u₂，u₃，…，u_m為各擴容關鍵影響因素，m為因素個數，為自然數；

步驟3.2、構建所述評價因素集中各擴容關鍵影響因素相對重要性情況的判定矩陣

在上述矩陣中，統稱評價因素集時用大寫U，對于具體的某個評價因素用小寫u；

矩陣中的u_ij是根據利用層次分析法原理得到的U_i對U_j相對重要性的數量形式，其中，u_ij的數值是通過分析上述步驟1.1的試驗結果得到的對煤巖體擴容的影響程度而給予的相應數值；

在建立判定矩陣時，為盡可能減少主觀影響，應當遵循矩陣一致性條件：（1）對角線元素為1；（2）右上三角和左下三角對應元素互為倒數；步驟4、采用歸一化處理方法，建立各擴容關鍵影響因素的權重集

根據模糊綜合判定理論，通過公式（1）～（3）進行歸一化處理，得到含瓦斯煤巖體各擴容關鍵影響因素權重集W_i如下：

Wij′=uij/Σi=1nuij---(1)]]>

Wi′=Σj=1nwij′---(2)]]>

Wi=wi′/Σj=1nwi′---(3)]]>

步驟5、進一步對各擴容關鍵影響因素權重集進行一致性驗證

通過公式（4）對上述判定矩陣進行一致性驗證：根據模糊綜合判定理論，當R_c≤0.1時，認為不一致程度可以接受，從而得出客觀真實的各擴容關鍵影響因素權重集排序

Rc=Ic/IR,Ic=(λmax-n)/(n-1)---(4)]]>

式中：

R_c——隨機一致性比率；n—關鍵影響因素的個數

I_c——判定矩陣的一次性指標；

I_R——判定矩陣的平均隨機一致性指標；

λ_max——判定矩陣的最大特征值。