基于組合客觀賦權法的厚松散層采動水砂突涌危險性評價.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發(fā)的熱點問題。尤其是在中國中東部地區(qū)，淺部上覆厚松散含水層，在采掘過程中上覆巖層發(fā)生水砂突涌的災害經(jīng)常發(fā)生，再加上煤礦水砂突涌信息存在的數(shù)據(jù)復雜、非線性、樣本小的特點，危險性評價和預測極其困難，給礦井的安全生產(chǎn)帶來了巨大的威脅，嚴重制約著工業(yè)的發(fā)展。為了保證煤礦的安全開采，文中依靠MATLAB強大的數(shù)據(jù)處理和編程能力，以葛亭煤礦3煤層為例，對其上覆巖層水砂突涌進行風險評價。
　　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。
　　然后從理論上對頂板阻水機理進行分析，探索頂板巖層阻水性能的影響因素，并進行災害形成與多種影響因素相關性分析。對采場覆巖破壞機理進行研究，分析工作面開采對覆巖的破壞特征。運用FLAC3D模擬厚松散層薄基巖下煤層

3、開采過程，對開挖過程中上覆巖層的破壞規(guī)律及機理進行分析，確定去上覆巖層發(fā)生水砂突涌的影響因素，并進行多種影響因素與上覆巖層水砂突涌相關性分析。
　　最后以MATLAB2012a為平臺，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性評價指標。通過MATLAB2012a構(gòu)建基于主成分-熵權危險性評價模型，確定出評價指標的權重。引入圖像分割中的Ostu算法，確定厚松散層水砂突

4、涌危險性閾值。然后根據(jù)模型計算的結(jié)果，進行危險性分區(qū)。最后將模型設計成系統(tǒng)應用到煤礦實際中，為同等地質(zhì)條件下采煤提供危險性評價和預測。
　　經(jīng)過分析得到危險分區(qū)劃分如下：研究目標的危險區(qū)域和較危險區(qū)域主要集中在鉆孔1號、鉆孔9~14號、鉆孔32~33號、鉆孔38號所在的區(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、15~30號、34~37號所在的區(qū)域，此部分位于煤層的東部、東西部