[發(fā)明專利]一種薄煤層長壁綜采工作面采煤方法優(yōu)選的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611231644.7
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106599511B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王沉;劉勇;鄢朝興;張磊;田世祥;劉航
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21C41/16
• 代理公司: 52100 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 吳無懼

一種薄煤層長壁綜采工作面采煤方法優(yōu)選的方法，屬于確定薄煤層長壁開采方法的方法。采用系統(tǒng)工程與采礦工程的理論，建立融合經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)因素及人文因素的薄煤層長壁綜采工作面開采方法優(yōu)選的多屬性多目標(biāo)決策模型；設(shè)計指標(biāo)層權(quán)重向量分布的蒙特卡羅模擬試驗(yàn)，建立三維決策判斷矩陣；確立判斷矩陣各數(shù)組的累積分布函數(shù)；利用層次分析法的原理得出各指標(biāo)權(quán)重的分布特征；以指標(biāo)層權(quán)重的數(shù)學(xué)期望為原則確定指標(biāo)層的權(quán)重；定性分析與定量分析相結(jié)合的開采方法權(quán)重向量的確定，以開采方法權(quán)重的數(shù)學(xué)期望作為開采方法優(yōu)選的原則，進(jìn)行單準(zhǔn)則與綜合準(zhǔn)則條件下的開采方法集合排序，開采方法得分高者為優(yōu)選的開采方法；開采方法得分差值分布的概率作為開采方法優(yōu)選的可信度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種確定薄煤層采煤方法的方法，具體是一種薄煤層長壁采煤方法優(yōu)選的的方法。

技術(shù)背景

開采方法的選擇是采礦工程師最重要的決策之一，合理的開采方法對于薄煤層長壁綜采工作面開采設(shè)計及產(chǎn)能規(guī)劃至關(guān)重要，對于降低噸煤成本、優(yōu)化勞動組織也有深遠(yuǎn)的影響。

根據(jù)目前的薄煤層開采現(xiàn)狀，薄煤層長壁開采方法包括2種：薄煤層滾筒采煤機(jī)綜采機(jī)組采煤方法與薄煤層刨煤機(jī)綜采機(jī)組采煤方法。從應(yīng)用效果來看，滾筒采煤機(jī)綜采機(jī)組對地質(zhì)條件適應(yīng)能力強(qiáng)，適應(yīng)于硬煤以及煤層厚度變化較大的薄煤層開采，刨煤機(jī)綜采機(jī)組自動化程度高，適于開采厚度穩(wěn)定且地質(zhì)條件變化不大的煤層，兩者各有利弊。

在薄煤層開采設(shè)計過程中，首先根據(jù)薄煤層賦存特征、工作面圍巖特征、地質(zhì)構(gòu)造、水文、瓦斯等開采技術(shù)條件進(jìn)行薄煤層開采方法的初選，結(jié)果顯示同時具備滾筒采煤機(jī)開采方法、刨煤機(jī)開采方法應(yīng)用條件的薄煤層廣泛分布于各大礦區(qū)。

傳統(tǒng)的薄煤層開采設(shè)計過程中，首先未根據(jù)薄煤層賦存特征、工作面圍巖特征、地質(zhì)構(gòu)造、水文、瓦斯等開采技術(shù)條件進(jìn)行薄煤層開采方法的初選，由于沒有一種有效地手段事先確定開采方法，導(dǎo)致決策受到影響，開采成本很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種薄煤層長壁綜采工作面采煤方法優(yōu)選的方法，利用一種薄煤層長壁綜采工作面采煤方法優(yōu)選的方法解決傳統(tǒng)的薄煤層開采設(shè)計過程中，首先未根據(jù)薄煤層賦存特征、工作面圍巖特征、地質(zhì)構(gòu)造、水文、瓦斯等開采技術(shù)條件進(jìn)行薄煤層開采方法的初選，由于沒有一種有效地手段事先確定開采方法，導(dǎo)致決策受到影響，開采成本很高的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種薄煤層長壁綜采工作面采煤方法優(yōu)選的方法，其具體步驟為：

a、根據(jù)系統(tǒng)工程與采礦工程的理論，先確立薄煤層長壁綜采工作面開采方法選擇的決策指標(biāo)體系，包括融合經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)因素及人機(jī)環(huán)境因素3個準(zhǔn)則，其中經(jīng)濟(jì)因素包括設(shè)備投資、工資、能耗及材料4個指標(biāo)，技術(shù)因素包括生產(chǎn)效率、適應(yīng)性及自動化程度3個指標(biāo)，人機(jī)環(huán)境因素包括管理難度、安全程度及健康程度3個指標(biāo)；方案層包括薄煤層滾筒采煤機(jī)開采方法與刨煤機(jī)開采方法2個方案；

b、進(jìn)行指標(biāo)層權(quán)重向量分布的蒙特卡羅模擬仿真試驗(yàn)；

c、確定開采方法權(quán)重向量。

所述的指標(biāo)層權(quán)重向量分布的蒙特卡羅模擬仿真試驗(yàn)包括以下步驟：

第一步、建立三維決策判斷矩陣，為在傳統(tǒng)層次分析法判斷矩陣的基礎(chǔ)上新增加一維形成的判斷矩陣，第三維代表了決策者的數(shù)量，以此來表達(dá)各層次決策者的意愿；

第二步、確立判斷矩陣各數(shù)組的累積分布函數(shù)；

第三步、根據(jù)累積分布函數(shù)利用水晶球軟件進(jìn)行指標(biāo)層權(quán)重向量的仿真計算；

第四步、利用層次分析法的原理得出各指標(biāo)權(quán)重的分布特征；

第五步、以指標(biāo)層權(quán)重的數(shù)學(xué)期望為原則確定指標(biāo)層的權(quán)重。

所述的開采方法權(quán)重向量，包括以下幾個步驟：