【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于礦山地質災害防控，尤其涉及一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法。
技術介紹
1、煤炭作為我國能源供給保障的主要資源，對國民經濟發展起到推動作用。大規模高強度的煤炭開采，導致各種礦山地質災害事故頻發，對礦山安全生產構成威脅。目前技術研究多為東部礦區第四系松散層下潰水潰砂危險性預測評價，而西部礦區弱膠結覆巖煤層開采擾動影響下，在工作面垮落帶基巖內常會發生泥砂涌突事故，該類型災害的危險性預測研究相對較少，且以往的災害風險等級多從事故發生的內因方面進行預測評價。由于西部煤礦工作面垮落帶內弱膠結覆巖具有較低的力學強度、較強的水敏性特征，因此開采技術方法和水巖作用時間也是災害發生的關鍵因素，但以往的災害風險評價中尚未考慮開采技術方法和工作面停采間歇時間對泥砂涌突的影響。為此，亟需提供一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，以填補現有技術尚未解決的內容。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提出了一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，以解決現有災害風險預測中尚未考慮開采技術方法和工作面停采間歇時間對泥砂涌突的影響。
2、本專利技術提供了一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，包括：
3、獲取初始預測評價指標；
4、對所述初始預測評價指標進行無量綱化預處理，獲取預測評價指標；
5、分別利用熵權法和critic權重分析法確定第一權重和第二權重，對所述第一權重和第二權重進行組合，獲取所述預測評價指標的
6、基于所述組合權重，獲取評價矩陣，利用所述評價矩陣，對工作面頂板泥砂涌突危險等級進行預測。
7、可選的，所述初始預測評價指標包括：垮落帶砂巖厚度、垮落帶莎泥巖占比、導高進入含水層厚度、含水層滲透系數、開采煤層埋深、地質構造復雜程度、工作面開采方式和工作面停采間歇時間。
8、可選的，對所述初始預測評價指標進行無量綱化預處理的方法為：
9、
10、其中，xij為正向指標，x′ij為負向指標，i為第i個鉆孔，j為第j個指標，kij為第i個鉆孔，第j個指標的初始值。
11、可選的，利用熵權法確定所述第一權重包括：
12、計算所述預測評價指標的占比和信息熵，基于所述占比和信息熵，確定所述預測評價指標的權重；
13、計算所述預測評價指標的占比的方法為：
14、
15、計算所述預測評價指標的信息熵的方法為：
16、
17、計算所述預測評價指標的權重的方法為：
18、
19、其中，γij為評價指標占比，ej為信息熵，μj為第一權重，n為評價對象總數，m為評價指標總數。
20、可選的，利用所述critic權重分析法確定所述第二權重包括：
21、計算各所述預測評價指標之間的相關系數、偏差和沖突性矩陣；
22、基于所述相關系數、偏差和沖突性矩陣，獲取所述預測評價指標之間的信息量；
23、基于所述信息量，獲取所述第二權重。
24、可選的，對所述第一權重和第二權重進行組合時采用非線性組合。
25、可選的，所述組合權重的計算方法為：
26、
27、其中，wj為組合權重矩陣；μ、v分別為第一和第二權重；a為未考慮權重下的指標信息量；e為單位矩陣；b為考慮兩種權重下所有評價對象各指標數平方和的行向量；λ為常數。
28、可選的，基于所述組合權重，獲取所述評價矩陣包括：
29、獲取評價指標分類標準，結合梯度分布函數計算隸屬函數值，基于所述隸屬函數值，構建模糊矩陣；
30、將所述模糊矩陣和組合權重進行乘積，獲得所述評價矩陣。
31、可選的，利用所述評價矩陣，對工作面頂板泥砂涌突危險等級進行預測包括：
32、利用所述評價矩陣，并結合最大隸屬度原則，對工作面頂板泥砂涌突危險等級進行預測；
33、其中，所述最大隸屬度原則為取最大絕對值對應的風險等級作為最終預測結果。
34、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
35、本專利技術不僅考慮了泥砂涌突發生的地質構造條件、垮落帶內砂泥巖特征、導水裂隙帶內含水層滲透系數等客觀因素，還引入了工作面開采技術方法和停采間歇時間等主觀因素。通過全面分析水文地質工程地質特征與人為因素等主客觀評價指標，工作面頂板泥砂涌突危險性等級的預測精度得到有效提升，以便更好地服務于礦山災害防控工作。
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1.一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，所述初始預測評價指標包括：垮落帶砂巖厚度、垮落帶莎泥巖占比、導高進入含水層厚度、含水層滲透系數、開采煤層埋深、地質構造復雜程度、工作面開采方式和工作面停采間歇時間。
3.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，對所述初始預測評價指標進行無量綱化預處理的方法為：
4.根據權利要求3所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，利用熵權法確定所述第一權重包括：
5.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，利用所述CRITIC權重分析法確定所述第二權重包括：
6.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，對所述第一權重和第二權重進行組合時采用非線性組合。
7.根據權利要求1或6所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于
8.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，基于所述組合權重，獲取所述評價矩陣包括：
9.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，利用所述評價矩陣，對工作面頂板泥砂涌突危險等級進行預測包括：
...【技術特征摘要】
1.一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，所述初始預測評價指標包括：垮落帶砂巖厚度、垮落帶莎泥巖占比、導高進入含水層厚度、含水層滲透系數、開采煤層埋深、地質構造復雜程度、工作面開采方式和工作面停采間歇時間。
3.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，對所述初始預測評價指標進行無量綱化預處理的方法為：
4.根據權利要求3所述的一種礦山采掘工作面頂板泥砂涌突危險性預測方法，其特征在于，利用熵權法確定所述第一權重包括：
5.根據權利要求1所述的一種礦山采掘工作面...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱敬忠，李文平，劉旦龍，李東頂，王啟慶，李小琴，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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