潘谢外围3煤层顶板稳定性评估：可拓学与灰色关联法的应用

本文主要探讨了潘谢外围3煤层顶板稳定性的问题，并针对传统稳定性评价方法存在的不足，引入了可拓学理论进行分析。可拓学理论是一种系统科学的方法，它能够处理不确定性和模糊性，适用于复杂系统中的决策和评价问题。 文章首先指出了当前顶板稳定性评价方法的局限性，如准确性不高和实用性不强。为了改进这些问题，研究者选取了断裂分维值、硬岩比例系数、直接顶强度系数和统计厚度内岩层层数作为评价指标。这四个指标分别反映了顶板结构的不同方面，如岩石破裂程度、岩层硬度和支撑能力等。 研究采用四分法和数理统计分析，对这些指标进行了分级标准的设定，确保了评价的客观性和科学性。然后，结合灰色关联度法和可拓学物元模型进行综合评估。灰色关联度法用于度量各个指标之间的关联程度，而可拓学物元模型则能处理多属性、多层次的复杂系统，提高了稳定性分析的精度和全面性。 通过这一系列分析，研究得出的结果表明，潘谢外围的大部分区域属于稳定区，但中等稳定区分布较少，不稳定区和极不稳定区主要集中在外围中部、F66断层以及岩浆岩侵入区域附近。南部的顶板整体稳定性相对较好，北部和南部的部分地区稳定性较差，这主要与岩浆侵蚀作用有关。同时，研究发现，从西北到东南方向，F66断层对煤层顶板稳定性的影响呈现逐渐减小的趋势。 本文的研究成果对于煤矿开采中的安全管理和决策具有重要意义，它提供了一种更为精准的顶板稳定性评价方法，有助于降低开采过程中的风险，保障工作人员的生命安全和矿产资源的有效利用。此外，该研究还展示了可拓学理论在实际工业问题中的应用潜力，为其他领域的稳定性分析提供了新的思路和技术支持。