改进AHP与模糊可变集理论在煤层底板突水危险性评价中的应用
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更新于2024-09-07
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"基于改进AHP法与模糊可变集理论的煤层底板突水危险性评价"
本文探讨了如何运用改进的层次分析法(AHP)和模糊可变集理论来评估煤层底板突水的危险性,特别关注了平顶山十三矿的实例。在煤矿行业中,底板突水是一种严重的自然灾害,可能导致严重的安全事故和经济损失。因此,对这类灾害的准确预测和评估至关重要。
首先,研究者选取了水文地质条件、地质构造和煤层开采条件作为评价煤层底板突水的三个主要指标。这些因素相互交织,共同决定了矿井的安全状况。其中,地质构造的复杂性往往难以精确量化,为此,他们引入了分形理论。分形理论能够有效地描述地质构造的复杂性和不规则性,通过计算分形维数来量化地质构造的特性,使得原本模糊的判断得以量化。
接下来,改进的层次分析法被用于确定各评价指标的权重。AHP是一种决策分析工具,它通过比较不同因素之间的相对重要性来分配权重。在传统AHP的基础上进行改进,可以更准确地反映实际情况下各因素的影响程度,避免主观因素的干扰,提高评价的客观性和准确性。
然后,模糊可变集理论用于识别煤层底板的突水危险级别。该理论允许在不确定性环境中进行决策,对于像煤层底板突水这样具有不确定性的事件尤为适用。通过设定不同危险等级的特征值范围,可以将各采区的突水风险分为无危险、中等危险和高危险三类。
在实际应用中,平顶山十三矿的己一、己二采区的突水特征值低于3.0,被归类为无突水危险区,与现场观测相符;己三采区的特征值在3.5到4.5之间,表明其处于高突水危险区;而己四采区的特征值介于2.5到3.5之间,属于中等突水危险区。这些结果验证了该方法的有效性,并为矿井的安全管理提供了科学依据。
结合改进的AHP法和模糊可变集理论,不仅可以提高煤层底板突水危险性的评估精度,还能为矿山的防灾减灾策略制定提供有力的理论支持。这种方法的应用对于提升我国煤矿的安全水平,预防和控制底板突水事故具有重要意义。同时,这也为其他类似地质条件的矿山提供了可借鉴的方法和技术。
2020-07-08 上传
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