聚类模糊评估：矿井突水危险性精准预测方法

本文主要探讨了聚类分析和模糊综合评判法在矿井突水危险性评价预测中的应用。文章以大同矿区同地永财坡煤矿为案例，选取了6个关键影响因子，包括煤层底板破坏深度、底板保护层深度、奥灰静水水压、底板有效保护层深度、带压系数和突水系数，来对矿井突水进行深入分析。 1. 聚类分析方法的应用 聚类分析是一种将数据集中的对象或样本按照相似性原则分组的统计方法。在矿井突水危险性评估中，Q型聚类分析被用于将不同钻孔的样本进行比较，确定它们之间的关系，并据此进行分类。通过对9个钻孔的数据进行处理，可以将矿井的不同区域依据突水风险程度划分到不同的类别中，为后续的模糊综合评判提供基础。 2. 模糊综合评判法 模糊综合评判法是一种处理不确定性和模糊性的决策分析工具，尤其适合于涉及多个相互关联的因素的情况。在矿井突水危险性评价中，该方法结合了聚类分析的结果，对每个突水分区进行等级划分。通过对各影响因子赋予相应的权重，以及设置模糊评判矩阵，将矿井突水分为了“安全”、“较安全”、“较危险”、“危险”和“极危险”五个等级，使得评价结果更加精确且具有指导意义。 3. 应用实例分析 在大同煤矿集团同地永财坡煤矿的4#煤层底板突水评估中，通过聚类分析将区域分为若干类，然后利用模糊综合评判法对这些区域进行危险性等级划分。结果显示，北部和中部被划为安全区，而南部和东南部则被识别为突水较危险和极危险区，这为矿山的安全管理和防灾工作提供了重要参考。 4. 方法优势与意义 相较于传统的单因素定量分析和多因素定性分析，结合聚类分析和模糊综合评判法的方法能够更全面、精确地评估矿井突水风险，降低了不确定性，提高了预测的准确性，对于预防和减少矿井突水事故具有重要意义。 5. 结论 文章提出的方法为矿井突水危险性的科学评估提供了一种有效工具，未来可在更多煤矿中推广使用，以提升煤矿安全生产水平，保障矿工的生命安全和企业的可持续发展。