[發(fā)明專利]一種基于層次分析法的煤層頂板動力分區(qū)評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811162034.5
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109345119A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 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(fā)明公開了一種基于層次分析法的煤層頂板動力分區(qū)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(qū)的因素并將各個影響因素細(xì)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(gòu)造復(fù)雜程度B₃；第二步構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型；第三步構(gòu)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(jìn)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(jìn)行煤層頂板動力分區(qū)的綜合評價。本方法能客觀準(zhǔn)確地預(yù)測煤層頂?shù)装鍎恿Ψ謪^(qū)，做到“未采先測”，極大可能的減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，能為煤礦安全開采提供基礎(chǔ)，對以后煤礦動力分區(qū)的超前探測具有極其重要的理論指導(dǎo)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤層頂板動力分區(qū)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(qū)評價方法，屬于地質(zhì)勘探和礦井安全開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

沖擊地壓是煤礦開采中典型的動力災(zāi)害之一，通常是煤、巖力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到極限強度時，以突然、急劇、猛烈的形式釋放彈性勢能，導(dǎo)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(chǎn)，而且嚴(yán)重威脅井下人員地安全。近年來，我國東部地區(qū)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(zhuǎn)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(yán)重，在深層開采的煤系地層中得煤層具備沖擊地壓產(chǎn)生條件，易造成了礦山災(zāi)害。因此，如何解決煤層頂板沖擊地壓危險型的預(yù)測問題，對于減緩或杜絕煤礦安全生產(chǎn)的沖擊危險性具有極其重要的理論指導(dǎo)意義和實用價值。

目前國內(nèi)外對沖擊地壓常用的預(yù)測方法有常規(guī)預(yù)測方法、統(tǒng)計及經(jīng)驗類比方法和地球物理方法。常規(guī)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(yù)測,經(jīng)驗統(tǒng)計方法中以綜合指數(shù)法為代表，可以對某采掘區(qū)域的沖擊危險性進(jìn)行評價，兩者均屬于靜態(tài)預(yù)測。

但是以往對于沖擊地壓的研究主要是集中在已采區(qū)的預(yù)測和治理，而對于未采區(qū)的煤層頂板動力分區(qū)和沖擊地壓傾向性預(yù)測則一直沒有開展預(yù)測和研究，新時代的煤礦安全開采則要求超前預(yù)測和探測，尤其是對于未采區(qū)頂?shù)装鍎恿Ψ謪^(qū)能夠做到有效預(yù)測則成為現(xiàn)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(qū)影響因素賦值時存在人為主觀性，這種主觀性會導(dǎo)致評價結(jié)果誤差偏大，不能準(zhǔn)確的應(yīng)用于預(yù)測煤層頂板動力分區(qū)領(lǐng)域。

層次分析法(AHP)是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。該方法最早于20世紀(jì)70年代初由美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂提出的，此方法是在為美國國防部研究“根據(jù)各個工業(yè)部門對國家福利的貢獻(xiàn)大小而進(jìn)行電力分配”課題時，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評價方法，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。

如果能將層次分析法應(yīng)用于煤層頂板動力分區(qū)的評價中，那么可以將人的主觀判斷定性分析進(jìn)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(yīng)用于煤礦未采區(qū)頂?shù)装鍎恿Ψ謪^(qū)超前預(yù)測成為當(dāng)前亟待解決的地質(zhì)學(xué)難題。

發(fā)明內(nèi)容