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

"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。