[發明專利]一種瓦斯抽采鉆孔自燃危險預測方法

有效

• 申請號: 201910862440.0
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110578555B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 賈寶山;汪偉;張勇志;張美長;賈牛駿;王志權;陳佳慧;付鑠欽
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F17/00;E21F7/00;G06Q50/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種瓦斯抽采鉆孔自燃危險預測方法，涉及煤礦安全工程技術領域。本發明提供了一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔自燃危險預測方法，為了解瓦斯抽采鉆孔自燃危險程度，了解瓦斯抽采過程中鉆孔自燃與其影響因素之間的關系，提出了一種改進CRITIC的G2賦權法。通過引入歐式距離函數，建立優化決策模型，采用CRITIC的賦權法修正G2賦權法，進而獲得各指標的綜合權重。基于逼近理想解排序法，即TOPSIS理論“驅動功能”原理的G2賦權法，建立了G2?TOPSIS鉆孔自燃危險評判模型，分析貼近度，最終預測鉆孔自燃危險程度。

技術領域

本發明涉及煤礦安全工程技術領域，尤其涉及一種瓦斯抽采鉆孔自燃危險預測方法。

背景技術

瓦斯抽采鉆孔自然發火是一種受多因素影響的煤礦內因火災，隨著開采深度和強度的增加，煤層初始溫度升高，尤其對于高瓦斯易自燃煤層，抽采鉆孔自燃危險日趨嚴重，但自燃往往發生在距煤體暴露面一定距離的深部，且只見冒煙不見明火，火源位置難以確定。抽采鉆孔一旦發生自燃將導致鉆孔停抽或報廢，嚴重時還會造成抽采管路爆炸等災害。因此，防治抽采鉆孔自燃是一項緊迫且具有重要意義的課題，如何有效預測抽采鉆孔自燃危險性，已成為其治理工作的重點與難點。

長期以來，國內外學者對煤自燃危險性預測進行了大量研究，這些研究在一定程度上對礦井自燃火災的預測與防治起到了重要作用，但所建評價模型在實際操作中有些評價指標權重比較難以確定，對模型指標因素考慮不夠全面，影響煤炭自燃的主次因素也不明確。目前關于抽采鉆孔自燃影響因素及防治的研究還十分缺乏，鉆孔自燃災害時有發生。在瓦斯抽采過程中，由于鉆孔封孔不嚴密存在漏風，部分鉆孔出現了自然發火現象，導致鉆孔暫停抽采，甚至使鉆孔報廢。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種瓦斯抽采鉆孔自燃危險預測方法，提出一種改進CRITIC信息量修正G2賦權法，在兼顧指標數據變異性和沖突性的基礎上，避免單一賦權法不能同時體現主客觀信息的弊端，并依據優劣解距離法(TOPSIS)建立G2-TOPSIS瓦斯抽采鉆孔自燃預測模型，對鉆孔自燃危險進行客觀評判，從而采取科學合理的鉆孔自燃預防措施。

本發明所采取的技術方案是：一種瓦斯抽采鉆孔自燃危險預測方法；包括以下步驟：

步驟1：將測試點自燃危險單項指標煤碳化變質程度、煤氧化還原燃點溫差、煤的吸氧能力、CO單位溫升率、地質構造、煤層埋深、煤層厚度、煤層傾角、漏風強度、漏風時長、圍巖溫度、封孔方式、封孔長度、封孔深度、封孔材質作為評價指標，將評價指標分為主觀指標和客觀指標，利用改進CRITIC法對客觀評價指標權重進行確定；

步驟2：利用G2賦權法對主觀指標權重進行確定；

步驟3：利用改進CRITIC法對G2法進行修正，確定評價指標的綜合權重；

將各評價指標改進CRITIC信息量C_k的置信度區間記為[C_1k，C_2k]，其中k＝1，2，…，m，利用改進CRITIC信息量的置信度區間上下限之比計算兩指標重要性程度之比的取值區間，代替G2法中的理性賦值區間，即：

式中：R_km為置信度區間；

計算第k個評價指標改進CRITIC修正G2區間判指標的賦值權重w為：

步驟4：構建初始評判矩陣；

步驟5：確定正負理想解計算相似度；

步驟6：構建G2-TOPSIS綜合評判模型，根據組合賦權原理，確定準則層指標的加權綜合判據矩陣Z_ij與基于改進CRITIC改進G2法重新排序后對準則層指標打分所構成的評判矩陣V結合得出評判對象綜合評判結果L；