[發明專利]一種采空區建設場地的穩定性評價方法

有效

• 申請號: 202110677012.8
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113344403B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 郭慶彪;王亮;呂鑫;陳紅凱;羅錦
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q50/02;G06N7/02
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 王周昕

本發明涉及一種采空區建設場地的穩定性評價方法，包括篩選若干影響采空區建設場地穩定性的指標；根據三角模糊層次分析法確定出各個指標的常權權重；構建各個指標的狀態變權向量，并結合指標的常權權重得出各個指標的變權權重向量；根據后悔理論建立采空區穩定性評價屬性值矩陣，并與變權權重向量結合確定出采空區建設場地的穩定性等級；本發明通過構建詳細的評價指標體系，能夠全面的評價采空區建設場地的穩定性；同時利用變權理論對常權權重進行修正，這樣評價指標的權重就會隨著采空區的實際情況而變化，能夠較為準確考慮到指標對穩定性的影響。

技術領域

本發明屬于穩定性評價方法領域，尤其是采空區建設場地的穩定性評價方法領域。

背景技術

我國是世界產煤大國，煤炭作為我國基礎能源，促進科技發展和社會進步，同時也為國民經濟做出了卓越貢獻。但近年來，由于不斷開采煤炭，對生態環境造成嚴重破壞，如地面沉降、建筑物破壞、污染水排放和重金屬污染，已引起國際學者在該領域的廣泛關注；同時，長期的高強度煤炭開采造成土地資源嚴重緊缺，制約著資源型城市的轉型發展，而對采空區上方土地資源進行有效的開發利用是緩解這一緊張局面的有力措施；由于老采空區地表具有長期的殘余變形特征，可能會破壞擬建工程的穩定性，影響其安全使用；因此在對老采空區上方土地資源進行開發建設時，有必要對建設場地進行準確的穩定性評判；

以往對采空區上方建設場地進行穩定性評判主要采用數值模擬法、力學解析法；隨著非線性理論的發展，廣大的專家學者傾向于采用該方法評價采空區上方建設場地的穩定性，并取得了一定的成果；例如1、基于最小勢能理論建立一種新的采空區穩定性分析模型，通過對采空區進行長期穩定性分析，能夠準確確定最大地面沉降量；2、利用事故樹理論建立了采空區穩定性評價模型，通過比對各影響因素的發生概率，可以分析出采空區上方建筑物的穩定性；3、在突變理論的基礎上采用突變級數法，根據各評價指標的相對重要性，獲得了采空區穩定性的評價結果，為采空區上方建設場地的開發利用提供了有效的科學指導；4、通過構建建設場地穩定性評價體系，收集已有場地穩定性評價數據并進行聚類分析，最終可以確定出待評價場地區域的穩定性狀態；

雖然以上研究方法對于建設場地的穩定性評價有著一定的指導意義；但是采空區建設場地具有復雜性，在以往的穩定性評價過程中指標通常采用常權重，一旦當主要評價指標的值發生較大變化，而權重卻依舊保持不變時，就會忽略該評價指標對建設場地穩定性的影響，從而降低評判結果的可靠性。

發明內容

為了解決上述當穩定性評價指標的值發生較大變化時，忽略指標變化對建設場地穩定性的影響，會降低評判結果的可靠性的問題，本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種采空區建設場地的穩定性評價方法,包括以下步驟；

S1、篩選若干影響采空區建設場地穩定性的指標；

S2、根據三角模糊層次分析法確定出各個指標的常權權重；

S3、構建各個指標的狀態變權向量，并結合指標的常權權重得出各個指標的變權權重；

S4、根據后悔理論建立采空區穩定性評價屬性值矩陣，并與變權權重結合確定出采空區建設場地的穩定性等級。

作為本發明的進一步優化方案，步驟S1中影響采空區建設場地穩定性的指標至少包括一級指標和二級指標，所述一級指標包括水文地質條件U1、開采技術條件U2、場地變形特征U3和外界擾動因素U4；所述一級指標水文地質條件U1中包括構造復雜程度U11、覆巖結構特征U12、水文特征U13；所述一級指標開采技術條件U2中包括開采方法U21、煤層傾角U22、深厚比U23、采動程度U24、停采時間U25；所述一級指標開采技術條件U3中包括變形機理U31、潛在移動變形U32；所述一級指標開采技術條件U4中包括相對位置U41、外荷載擾動深度U42。

作為本發明的進一步優化方案，所述步驟S2中根據三角模糊層次分析法確定出各個指標的常權權重的方法包括以下步驟：