基于組合客觀賦權(quán)法的厚松散層采動(dòng)水砂突涌危險(xiǎn)性評(píng)價(jià).pdf

1、隨著煤炭資源的日趨緊張，水體下采煤逐漸成為能源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)問(wèn)題。尤其是在中國(guó)中東部地區(qū)，淺部上覆厚松散含水層，在采掘過(guò)程中上覆巖層發(fā)生水砂突涌的災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生，再加上煤礦水砂突涌信息存在的數(shù)據(jù)復(fù)雜、非線性、樣本小的特點(diǎn)，危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)極其困難，給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的威脅，嚴(yán)重制約著工業(yè)的發(fā)展。為了保證煤礦的安全開(kāi)采，文中依靠MATLAB強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和編程能力，以葛亭煤礦3煤層為例，對(duì)其上覆巖層水砂突涌進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
　　首先

2、收集研究區(qū)域的煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料，并用直流電法勘探、三維地震勘探、可控源音頻大地電磁法勘探頂板巖層充水性能，重點(diǎn)分析了研究區(qū)域含水層、隔水層的分布情況及富水性、各斷層的富水性，確定斷層的分布情況、發(fā)育情況。
　　然后從理論上對(duì)頂板阻水機(jī)理進(jìn)行分析，探索頂板巖層阻水性能的影響因素，并進(jìn)行災(zāi)害形成與多種影響因素相關(guān)性分析。對(duì)采場(chǎng)覆巖破壞機(jī)理進(jìn)行研究，分析工作面開(kāi)采對(duì)覆巖的破壞特征。運(yùn)用FLAC3D模擬厚松散層薄基巖下煤層

3、開(kāi)采過(guò)程，對(duì)開(kāi)挖過(guò)程中上覆巖層的破壞規(guī)律及機(jī)理進(jìn)行分析，確定去上覆巖層發(fā)生水砂突涌的影響因素，并進(jìn)行多種影響因素與上覆巖層水砂突涌相關(guān)性分析。
　　最后以MATLAB2012a為平臺(tái)，構(gòu)建基于層次分析水砂突涌主控因素確定模型，并結(jié)合 YAAHP靈敏度分析，選取出厚松散層薄基巖下水砂突涌危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)MATLAB2012a構(gòu)建基于主成分-熵權(quán)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型，確定出評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。引入圖像分割中的Ostu算法，確定厚松散層水砂突

4、涌危險(xiǎn)性閾值。然后根據(jù)模型計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)。最后將模型設(shè)計(jì)成系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦實(shí)際中，為同等地質(zhì)條件下采煤提供危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。
　　經(jīng)過(guò)分析得到危險(xiǎn)分區(qū)劃分如下：研究目標(biāo)的危險(xiǎn)區(qū)域和較危險(xiǎn)區(qū)域主要集中在鉆孔1號(hào)、鉆孔9~14號(hào)、鉆孔32~33號(hào)、鉆孔38號(hào)所在的區(qū)域，此部分位于煤層的的西北、西南、北部區(qū)域；安全區(qū)域和較安全區(qū)域主要集中在鉆孔3~4、6~9號(hào)、15~30號(hào)、34~37號(hào)所在的區(qū)域，此部分位于煤層的東部、東西部