[發(fā)明專利]一種基于層次分析和模糊數(shù)學(xué)的沖擊危險性動態(tài)預(yù)警方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010577804.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111784136A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張寧博;趙善坤;李宏艷;秦凱;鄧志剛;劉學(xué);王健達;李云鵬;王寅;董怡靜;趙斌
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

本發(fā)明公開一種基于層次分析和模糊數(shù)學(xué)的沖擊危險性動態(tài)預(yù)警方法，該預(yù)警方法包括以下步驟：步驟一、確定預(yù)警對象和預(yù)警對象適用的沖擊危險性影響因子，即預(yù)警指標；步驟二、確定各預(yù)警指標的沖擊危險性分級，組成沖擊危險性預(yù)警指標體系；步驟三、基于APH(層次分析)理論，確定各預(yù)警指標的權(quán)重，組成模糊權(quán)重向量A；步驟四、基于模糊數(shù)學(xué)理論，建立各指標的單因素模糊預(yù)警集，組成因素預(yù)警模糊矩陣R；步驟五、計算預(yù)警對象的模糊綜合評判向量B＝A×R；步驟六、根據(jù)最大隸屬度原則，確定預(yù)警對象的沖擊危險等級。本發(fā)明綜合考慮了多種沖擊地壓預(yù)警指標，采用預(yù)警模型對預(yù)警對象進行沖擊危險性預(yù)警，預(yù)警更加科學(xué)，預(yù)警效率更高，結(jié)果更加可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于層次分析和模糊數(shù)學(xué)的沖擊危險性動態(tài)預(yù)警方法。

背景技術(shù)

隨著我國煤礦開采深度的增加以及開采強度的增大，煤礦面臨沖擊地壓的形勢越來越嚴峻，而沖擊地壓評價及實時監(jiān)測預(yù)警是沖擊地壓防治的有效措施。同時，2018年發(fā)布的《防治煤礦沖擊地壓細則》中規(guī)定：開采沖擊地壓煤層時，必須采取沖擊地壓危險性預(yù)測、監(jiān)測預(yù)警、防范治理、效果檢驗、安全防護等綜合性防治措施；沖擊地壓礦井必須建立區(qū)域與局部相結(jié)合的沖擊危險性監(jiān)測制度，區(qū)域監(jiān)測應(yīng)當覆蓋礦井采掘區(qū)域，局部監(jiān)測應(yīng)當覆蓋沖擊地壓危險區(qū)，區(qū)域監(jiān)測可采用微震監(jiān)測法等，局部監(jiān)測可采用鉆屑法、應(yīng)力監(jiān)測法、電磁輻射法等。但目前我國沖擊危險性預(yù)警大多采用單一指標或結(jié)合簡單模型進行多指標預(yù)警，預(yù)警的效率及準確率已滿足不了煤礦的現(xiàn)實需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于層次分析和模糊數(shù)學(xué)的沖擊危險性動態(tài)預(yù)警方法，該方法將與沖擊地壓密切相關(guān)的多種參量進行綜合考慮，并結(jié)合數(shù)學(xué)模型及判別準則進行實時預(yù)警，預(yù)警效率更高、結(jié)果更加可靠，對指導(dǎo)礦井開展沖擊地壓防治工作實用性更強。

本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：

一種基于層次分析和模糊數(shù)學(xué)的沖擊危險性動態(tài)預(yù)警方法，該預(yù)警方法包括以下步驟：

步驟一、確定預(yù)警對象和預(yù)警對象適用的沖擊危險性預(yù)警指標

根據(jù)預(yù)警對象選取其適用的沖擊危險性預(yù)警指標集合U，用u_i表示各預(yù)警指標，則U＝(u₁，u₂，u₃，u₄…u_i，…u_n)，其中n為預(yù)警指標數(shù)量；

步驟二、對各預(yù)警指標的沖擊危險性分級，組成沖擊危險性預(yù)警指標體系

根據(jù)預(yù)警等級分類，對各預(yù)警指標的沖擊危險性分級；通過建立每個預(yù)警指標的分級集合v_i，得到預(yù)警對象的沖擊危險性預(yù)警指標體系V；

步驟三、確定各預(yù)警指標的權(quán)重，組成模糊權(quán)重向量

根據(jù)APH層次分析法和1～9標度表，確定出各預(yù)警指標對預(yù)警對象沖擊危險的貢獻程度，進而得到各個指標組成的模糊權(quán)重向量A；

步驟四、建立各預(yù)警指標的單因素模糊預(yù)警集，組成因素預(yù)警模糊矩陣

針對某個預(yù)警指標的監(jiān)測結(jié)果，結(jié)合預(yù)警隸屬度函數(shù)，可確定該預(yù)警指標的全部隸屬度的集合；進而依次可得到相應(yīng)于每個預(yù)警指標的單因素模糊預(yù)警集；將第i個單因素模糊預(yù)警集R_i為第i行，組成因素預(yù)警模糊矩陣R；

步驟五、計算預(yù)警對象的模糊綜合評判向量

將反映各預(yù)警指標對沖擊地壓影響程度的模糊權(quán)重向量A與全部指標隸屬度合成的因素預(yù)警模糊矩陣R，進行運算，從而得出每個沖擊地壓預(yù)警的模糊綜合評判向量B＝A×R＝(b₁，b₂，b₃，b₄)；

步驟六、確定預(yù)警對象的沖擊危險等級