煤层底板突水危险性评价：基于改进模糊层次分析法

"DOI:10．13347/j．cnki．mkaq．2016．09．055 在煤炭开采过程中，底板突水是极为严重的安全隐患，可能导致重大安全事故。平煤五矿二1煤层的安全开采问题引起了广泛的关注。为了解决这一问题，研究人员采取了改进的模糊层次分析法（IFAHP）进行底板突水危险性的评估。 首先，地质和水文地质条件是决定底板突水风险的重要因素。在分析平煤五矿的地质构造时，研究者发现寒灰含水层的水压、富水性、底板有效隔水层的等效厚度、脆性岩厚度以及断层的分形维数是主要的影响因素。这些因素共同作用，决定了煤层底板的稳定性以及潜在的突水可能性。 寒灰含水层的水压和富水性直接影响到地下水对煤层底板的压力和水源供给，高水压和强富水性将增大突水风险。底板有效隔水层的等效厚度则是衡量隔水层阻止地下水渗透能力的关键指标，厚度越大，隔水效果越好，突水可能性越低。脆性岩厚度则关系到煤层底板的结构完整性，较厚的脆性岩层可以提供更好的支撑，防止底板破裂导致突水。而断层的分形维数反映了断层的复杂程度，断层越多、越复杂，突水的可能性也会相应增加。 接着，通过改进模糊层次分析法（IFAHP），研究者对上述因素进行了量化处理，计算出各因素的权重，这一步骤是评估模型的核心。IFAHP是一种结合模糊逻辑和层次分析法的决策工具，它能够处理不确定性和模糊性，更适合于复杂地质条件下的风险评估。该方法可以更准确地反映出各因素对底板突水危险性的影响程度，从而为安全管理提供科学依据。 应用该模型对平煤五矿的底板突水危险性进行分区，结果显示，五矿的突水危险性呈现从东向西先增强、后减弱的趋势，表明地质条件的差异对突水风险有显著影响。其中，己四采区的突水危险性最高，需要采取更为严格的防突水措施。 该研究通过综合考虑多种地质因素并运用IFAHP模型，为煤矿安全开采提供了有效的风险评估手段，有助于预防和控制底板突水事故的发生。对于其他类似地质条件的煤矿，这种方法也具有一定的参考价值。通过深入理解这些关键因素及其相互作用，可以更好地制定开采策略，保障煤矿的安全生产。