[發明專利]一種井工煤礦開采環境風險預測分級方法有效

申請號：	202010692934.1	申請日：	2020-07-17
公開（公告）號：	CN111815063B	公開（公告）日：	2023-01-03
發明（設計）人：	王月;吳昌永;閔超;安達;王勱博;王穎	申請（專利權）人：	中國環境科學研究院
主分類號：	G06Q10/04	分類號：	G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02
代理公司：	北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004	代理人：	周娓娓;晁璐松
地址：	100012 ***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種煤礦開采環境風險預測分級方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【權利要求書】：

1.一種井工煤礦開采環境風險預測分級方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一、基于井工煤礦的勘察、開采、洗選和運輸全過程，及其與地質環境的相互作用，對井工煤礦區內環境風險問題進行分類，分為次生地質災害類、自然資源破壞類和污染環境類，并進一步識別出主要的井工煤礦開采環境風險問題；

將煤礦區環境問題分為了兩類，分別是突發性環境問題與漸進性環境問題，通過事件統計及文獻計量方法識別了煤礦區主要的環境問題，其中突發性的煤礦區環境問題為頂板失穩、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出及突水事件；漸進性的煤礦區環境問題為土壤重金屬污染、水體污染和生態破壞；

步驟二、根據井工煤礦區內主要的環境風險問題，結合井下地質條件和井工煤礦工程自身的特征，確定環境風險問題的影響因素；將主要的影響因素分為自然地理條件、開采地質條件和工程因素三個方面進行解析；

對于步驟二中主要的影響因素分為自然地理條件、開采地質條件和工程因素三個方面進行解析；其中自然地理條件分析通過地形地貌、氣象-水文、土壤類型和土地利用類型因子判定；開采地質條件分析通過煤層-煤質特征、地質構造條件、水文地質條件和煤田的可采儲量因子判定；工程因素分析通過計劃開采年限、項目占地面積、技術設備與管理水平和員工素質因子判定；

步驟三、分析井工煤礦開采環境風險的影響因素，基于全面性、代表性、科學性、層次性、可獲取性和獨立性選取井工煤礦開采環境風險評價指標，由此構建井工煤礦開采環境風險評價指標體系；并根據指標體系中各指標屬性，將其分為三類，包括自然地理條件、開采地質條件和工程因素三類指標及其對應的二級指標；

步驟四、對井工煤礦開采環境風險評價指標體系中各指標進行相關性討論，確保指標之間的獨立性；對于相關性大的指標進行合并或去除；

步驟五、根據井工煤礦開采環境風險評價指標體系之間的層次關系，通過層次分析法構建遞階層次結構模型；按照專家打分和兩兩比較法分別對同一層次影響因素進行重要性比較，然后構建判斷矩陣；得到各指標的相對權重值并進行一致性檢驗，最終分析確定井工煤礦開采環境風險大小的主要評價指標；

對于步驟五中，根據建立的遞階層次結構模型構造判斷矩陣，任取同一層次上的兩個影響因素對上一層次的相應影響因素的相對重要性進行比較，采用1～9標度法來量化比較的結果，利用量化比較的結果構造判斷矩陣；

構造判斷矩陣A＝[a_ij]，通過對單層兩兩比較確定其判斷矩陣，且a_ij0，a_ij＝1/a_ji，a_ii＝1；a_ji的確定采用9度標法，即：a_i和a_j同等重要時取1；a_i比a_j略重要時取3；a_i比a_j較重要時取5；a_i比a_j非常重要時取7；a_i比a_j絕對重要時取9；反之，分別取1/3、1/5、1/7、1/9，2、4、6、8為兩兩判斷元素之間的中間狀態反應的標度；

然后根據上述原則構造判斷矩陣，在判斷矩陣的基礎上，計算得到判斷矩陣的最大特征值λ_max及其對應的特征向量W，將特征向量經歸一化后，即可得到相應的層次單元排序的相對重要性權重向量w₁、w₂、w₃…w_i；使用最大特征值λ_max和權重向量計算出一致性指標C.I.及隨機性一致性比率C.R.；

當C.R.0.1，一致性未通過，說明權重判斷矩陣的取值不合適，需要重新調整；當C.R.0.1時，權重通過一致性檢驗，權重的計算值可用；

最終的權重結果表明，在井工煤礦環境風險影響因素中地形起伏度(B₁₁)、年均降雨量(B₁₂)、土壤類型(B₁₃)、土地利用類型(B₁₄)、地表水體發育程度(B₁₅)、煤硫分(B₂₁)、煤層傾角(B₂₂)、煤層厚度(B₂₃)、煤層最大埋深(B₂₄)、構造發育程度(B₂₅)、地震峰值加速度(B₂₆)、計劃開采年限(B₃₁)、項目占地面積(B₃₂)的權重分別為：0.108、0.041、0.025、0.016、0.068、0.026、0.093、0.061、0.143、0.276、0.038、0.026、0.079；