[發明專利]一種基于層次分析法的煤層頂板動力分區評價方法

在審

• 申請號: 201811162034.5
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109345119A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 呂大煒;徐栓祥;魏久傳;范文貴;劉海燕;高潔;李萍萍
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

發明公開了一種基于層次分析法的煤層頂板動力分區評價方法，包含以下具體步驟：第一步確定影響煤層頂板動力分區的因素并將各個影響因素細劃分為不同類型，影響因素包括：頂板巖石組合類型B₁、煤層埋深B₂、斷裂構造復雜程度B₃；第二步構建層次結構模型；第三步構建比較判斷矩陣；第四步層次單排序，計算判斷矩陣的最大特征值、特征向量；第五步進行一致性檢驗；第六步計算煤層頂板動力分的大小；第七步進行煤層頂板動力分區的綜合評價。本方法能客觀準確地預測煤層頂底板動力分區，做到“未采先測”，極大可能的減少人員傷亡和經濟損失，能為煤礦安全開采提供基礎，對以后煤礦動力分區的超前探測具有極其重要的理論指導意義。

技術領域

本發明涉及一種煤層頂板動力分區評價方法，尤其是一種基于層次分析法的煤層頂板動力分區評價方法，屬于地質勘探和礦井安全開采技術領域。

背景技術

沖擊地壓是煤礦開采中典型的動力災害之一，通常是煤、巖力學系統達到極限強度時，以突然、急劇、猛烈的形式釋放彈性勢能，導致煤巖層瞬時破壞并伴隨著煤粉和巖石的沖擊。不僅影響安全生產，而且嚴重威脅井下人員地安全。近年來，我國東部地區新建礦井大多以深部開采為主，而東部許多老的主力礦井也相繼轉入深部開采。然而，隨著開采深度的增加，煤層頂板壓力逐漸增加，煤層頂板跨落嚴重，在深層開采的煤系地層中得煤層具備沖擊地壓產生條件，易造成了礦山災害。因此，如何解決煤層頂板沖擊地壓危險型的預測問題，對于減緩或杜絕煤礦安全生產的沖擊危險性具有極其重要的理論指導意義和實用價值。

目前國內外對沖擊地壓常用的預測方法有常規預測方法、統計及經驗類比方法和地球物理方法。常規方法中以鉆屑法為主，主要用于采掘過程中沖擊危險性的局部預測,經驗統計方法中以綜合指數法為代表，可以對某采掘區域的沖擊危險性進行評價，兩者均屬于靜態預測。

但是以往對于沖擊地壓的研究主要是集中在已采區的預測和治理，而對于未采區的煤層頂板動力分區和沖擊地壓傾向性預測則一直沒有開展預測和研究，新時代的煤礦安全開采則要求超前預測和探測，尤其是對于未采區頂底板動力分區能夠做到有效預測則成為現在煤礦開采的重點。在以往的評價方法中，利用“專家打分”的方法給煤層頂板動力分區影響因素賦值時存在人為主觀性，這種主觀性會導致評價結果誤差偏大，不能準確的應用于預測煤層頂板動力分區領域。

層次分析法(AHP)是將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法。該方法最早于20世紀70年代初由美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂提出的，此方法是在為美國國防部研究“根據各個工業部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配”課題時，應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權重決策分析方法。

如果能將層次分析法應用于煤層頂板動力分區的評價中，那么可以將人的主觀判斷定性分析進行量化，對人們地主觀判斷做客觀描述，能克服人的主觀性。綜上所述，如何將層次分法應用于煤礦未采區頂底板動力分區超前預測成為當前亟待解決的地質學難題。

發明內容