矿井内因火灾的安全评价研究——基于熵值法和突变理论

针对矿井内因火灾的突发性、不确定性和高危害性等特点,提出熵值法和突变理论相结合的矿井内因火灾安全评价方法。选取人、物、环境和管理4个方面的因素建立了4级共20个评价指标的矿井内因火灾安全评价指标体系,运用熵值法判断各个指标的权重,利用突变级数法计算突变级数值,避免了单一熵值法主观人为赋权的弊端。以陕西省红石岩煤矿为例,运用该评价方法对其进行了内因火灾安全评价,其评价结果符合该矿井的安全状况,验证了该评价方法的可行性、实用性。     

基于突变理论的煤层底板突水危险性评价

针对煤矿底板突水的不确定、非线性特征,引入多层次、多准则的突变理论,在对滕北矿区16煤层底板突水危险性评价指标体系分析的基础上,基于突变理论的突变级数法,对评价指标进行多层次分解,利用突变理论与多相模糊统计方法相结合产生突变隶属函数,由归一化公式进行综合突变级数计算,建立底板突水评价模型,共完成矿区9个地段的突水危险性评价。实践证明该模型能够减少数据处理的复杂性,避免人为确定权重的主观性,为煤层底板突水危险性评价提供了新的思路。     

基于突变级数法的矿井通风系统方案优选

针对其它评价方法指标权重计算的不足,介绍了突变级数法模型的基本思想和评价步骤。采用突变级数法,对汝箕沟煤矿矿井通风系统改造过程中的三种采掘布局方案进行了评价分析。与其它评价方法相比较,突变级数法只需对评价指标进行重要性排序,在一定程度上避免了权重赋值的主观性,增强了评价结果的科学性和有效性。     

基于熵值法和突变理论的矿山环境质量评价

矿山环境质量准确评价是矿山持续开发的前提条件,提出结合熵值法和突变理论进行矿山环境质量评价。选取矿山建设情况、自然生态环境、地质环境和社会经济环境4大类指标共11项因子,采用客观的熵值法判断指标间相对重要程度,利用突变级数法计算突变级数值进行评价,避免了确定指标权重值的弊端。以5个小型矿山环境质量评价实例进行验证,结果表明:数据获取、标准化和评价过程简便,矿山环境质量等级以较好和一般为主的评价结果符合实际情况,该方法经过完善指标体系后可更加合理地应用于实际工作中。因此,基于熵值法和突变理论的矿山环境质量评价方法是可行、可靠的。     

煤与瓦斯突出危险性综合评价的突变级数法

应用突变理论结合模糊数学建立了煤与瓦斯突出危险性综合评价的突变级数法,并通过实例验证了该方法的可行性和有效性。该方法首先建立煤与瓦斯突出危险性综合评价指标体系、评价集和隶属函数,并借助专家打分方式对指标原始值进行归一化处理;然后利用归一公式递归计算出总突变隶属函数值矩阵,得到评价结果。     

基于突变级数法的青海木里矿区冻土环境评价

为探索矿区冻土环境评价的方法和理论,应用突变理论对冻土环境进行了分析.基于由冻土冻融侵蚀敏感性、冻土热稳定性和冻土生态脆弱性3个子系统组成的青海木里矿区冻土环境评价指标体系,建立了木里矿区冻土环境评价突变模型.利用文献资料和野外考察资料,采用突变级数法,通过突变模型的归一公式建立了评价等级标准（理想状态、良好状态、一般状态、较差状态、恶劣状态),并对木里矿区冻土环境进行了综合评价.研究结果表明：木里矿区冻土环境质量为一般状态;与其他环境评价方法相比,突变级数法只需对评价因子进行重要性排序,在一定程度上避免了权重赋值的主观性.由于冻土环境的特殊性,应用突变级数法对矿区冻土环境进行评价更加地科学和有效.     

矿山环境问题危险性评价——以岩溶塌陷为例

为了有效提高矿山环境问题的修复和治理,在以往矿山环境问题分类的基础上,提出针对矿山存在的地质灾害类型进行分类,按照矿山自然地质灾害并由采矿活动影响诱发的环境问题进行划分。详细介绍了一种基于模糊层次分析法与灰色关联耦合的评价模型,用模糊层次分析法计算地质灾害的各影响因素之间的权重,结合灰色关联理论计算灰色加权关联度进行评价。以岩溶塌陷为例,确定了岩溶塌陷的评价指标和分级标准;应用模型计算出研究区的危险性等级为Ⅲ级,属于危险性易发区。该实例验证了模型的可行性,为矿山环境问题的分析提供了一种方法。     

冲击地压危险性综合评价的突变级数法研究

基于突变理论和模糊数学相结合的突变级数法,提出了冲击地压危险性评价的新指标—突变级数;通过综合考虑冲击地压危险性影响因素,建立了新的冲击地压危险性评价模型;在对各影响要素进行了无量纲化和归一化处理的基础上,利用煤矿现场数据对模型进行了样本学习,确定了不同冲击危险等级的突变级数,并结合已有数据对模型进行了验证.将评价模型应用于工程实例,并与其它主要评价方法比对,结果表明:该方法评判结果准确,精度较高,具有良好的实用价值.     

组合赋权的TOPSIS在冲击地压危险性评价中的应用

为了合理准确地评价煤矿冲击地压危险性,在现有评价冲击地压危险性实例的基础上,从煤矿地质因素和开采因素2个方面,选取10个主要的影响指标,利用熵权法和指标相关性权重法分别计算影响冲击地压危险性的各评价指标权重,再根据组合赋权的方法得出各指标的综合权重,构建基于逼近理想解理论的冲击地压危险性评价模型。以重庆砚石台煤矿为例,选取20组评价冲击地压危险性样本数据进行分析,确定评价冲击地压危险性的最优和最劣状况,然后计算出各个评价方案与最优和最劣状况的距离,最后综合最优与最劣距离,确定评价对象的相对贴近度。应用结果表明：评价结果与实际情况一致,且该模型相较其他模型的评价结果更加科学准确,表明该方法有良好的实用价值。     

基于AHP-TOPSIS法的矿井火灾危险性评价

为有效防治矿井火灾事故,准确评价矿井火灾危险性等级。基于矿井现场火灾影响因素,选取5个一级指标及22个二级指标,应用层次分析法(AHP)计算各指标权重,利用逼近理想解排序法(TOPSIS)计算样本贴近度矩阵,结合权重与贴近度确定矿井火灾危险性等级。结果表明：基于AHP耦合TOPSIS法得到矿井样本评价指标值为0.327 1,评价结果为安全,对应火灾危险等级与实际生产状况一致。该模型能有效评价矿井火灾危险程度,可应用于评价矿井火灾危险性。     

基于综合判断法的矿山地质环境分区评价

为了对矿山地质环境进行分区，采用综合判断法，根据矿山地质环境的选择原则和特点，构建了环境治理率、水环境影响、三废排放、资源损毁、矿山开采状况、地质灾害、地质环境条件7个指标与21个指标层的评价指标体系，利用组合赋权法对指标权重值进行计算，根据矿山地质环境定量评价结果，分析分布位置、不同矿种及主要环境地质问题，将全区矿山进行划分。较轻区包括4个亚区，较严重区包括20个亚区，严重区包括10个亚区。研究对进行矿山地质环境保护及治理提了供科学依据。     

基于大数据的矿区地灾信息智能分析系统开发与应用

为促进矿区地质灾害信息管理及地理影响科学评价,实现资源开发后生态环境保护与治理协调发展,本文结合山西省矿区地质灾害现状,针对矿区地质灾害数据信息化建设、智能化查询及地理影响评估的需求,将矿区地质灾害信息管理与地质灾害危险性评价结合起来,保证信息的实时更新。基于web GIS,采用分布式数据库以及B/S 架构实现系统在线运行,对矿区地质灾害信息的查询检索、统计分析、核密度分析及地灾危险性分析等功能进行设计开发。本文基于系统处理结果分析了矿区地质灾害发育特征及地质灾害危险性,得到如下结论：（1）地形、植被覆盖度以及人类活动是影响地质灾害的发育重要因素,但其对不同地质灾害发育的影响程度不同;（2）就灾害点危险性而言,崩塌灾害是山西省面临的主要地质灾害,地裂缝灾害虽然数量最多分布最广泛,但其平均危险性较低。     

基于熵权法建立冲击地压综合评价模型与应用

针对煤矿冲击地压危险性评价工作中各项评价指标难以确定权重的问题,通过改进综合指数评价法,基于客观赋权与各评价指标的变异程度的熵权法,建立综合评价模型.利用信息熵原理算出各指标熵权值,通过优化各评价指标,使得指标权重更为客观.通过对比力学试验与综合指数法的评价结果进一步论证综合评价模型的可靠性.研究成果在内蒙古某矿16-...     

矿井直流电法在永定矿区水害防治中的应用

矿井水害已成为福建煤矿五类灾害中对安全生产构成最大威胁的灾害,而永定矿区是福建省水害较严重的地区之一。为了查明该区水害(断裂水、老空水)的具体分布范围,在对物性基础分析的基础上,开展了矿井直流电法的超前勘探。结果表明,直流电法在探测煤矿巷道前方含水异常体位置具有较好的效果。其结果可为井下水害预报及防治提供参考依据,为煤矿安全开采提供地质保障,也可为福建其他煤矿类似水害探测及分析提供借鉴。     

矿山地面塌陷区地质灾害风险模糊综合监测方法

为了获取塌陷区地质灾害风险指数,判断风险程度,提出一种矿山地面塌陷区地质灾害风险模糊综合监测方法。初选指标后,利用相关系数法和偏最小二乘法再选指标,构建评价指标体系;利用层次分析法和因子分析法计算选出的评价指标的综合权重;计算指标权重与模糊隶属矩阵之间的乘积,得出矿山地面塌陷区地质灾害风险模糊综合监测指数,对比评价等级表,划分地质灾害风险等级。结果表明：利用所研究方法划分了某煤矿区1区为高风险区,3区、4区为中风险区,7区、6区、2区为低风险区,5区为极低风险区,完成了矿山地面塌陷区地质灾害风险模糊综合监测,为防治策略的提出提供可靠的依据。     

山西矿山地质灾害分布特征研究

山西矿产资源丰富,矿山数量众多,长期的采矿活动给全省地质生态环境带来了严重破坏,造成了严重的矿山地质灾害。研究发现,山西矿山地质灾害以地裂缝和地面塌陷为主,崩塌和滑坡灾害主要以小型为主,地面塌陷以小型和中型为主,地裂缝以中型和大型为主。煤矿山、铝土矿山、铁矿山地质灾害均主要以地裂缝和地面塌陷为主,铜矿山地质灾害主要以崩塌为主。矿山地质灾害以小型和中型地质灾害为主,大型地质灾害以地裂缝为主,小型地质灾害以地面塌陷为主,中型地质灾害以地裂缝和地面塌陷为主。煤矿山和铝土矿山地质灾害均以小型地面塌陷和大型地裂缝为主,铁矿山地质灾害以小型地面塌陷为主,铜矿山地质灾害以小型崩塌为主。地裂缝和地面塌陷主要分布在晋城和阳泉矿区,滑坡灾害主要分布在离柳、西山、乡宁、汾西矿区,崩塌主要在大同、离柳矿区。     

煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术架构

煤矿进入深部开采后,煤岩体物性、应力、瓦斯等因素发生显著改变,开采覆岩扰动范围及动静载荷显著增大,矿井群联动致灾效应与大型地质体控制效应显现,冲击地压、煤与瓦斯突出灾害并存甚至相互转化,煤矿深部开采煤岩动力灾害防控已成为当前亟待解决的问题。针对我国煤矿深部煤岩动力灾害孕灾条件复杂且尚不清楚,相互转化机制不清,快速探测手段、科学有效的防控技术与装备缺乏的现状,凝练了深部开采煤岩动力灾害防控的关键科学技术问题,提出了多尺度分源防控深部煤岩动力灾害的思想,确定了深部开采煤岩动力灾害防控技术的攻关方向,构建了煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术架构,最终将形成我国煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术体系,为我国煤矿深部开采冲击地压、煤与瓦斯突出和复合煤岩动力灾害有效防控提供理论支撑和技术途径。     

新疆非金属矿山地质环境评价指标体系与模型建立

本文在充分考虑新疆地区非金属矿山地质环境破坏特点的基础上,选取矿山开采引发或加剧地质灾害规模、地质灾害威胁人员数量、矿山设施挖损或压占破坏土地后地面主导坡度、挖损最大深度或压占堆积物最大高度、挖损体积或堆积物体积、损毁土地面积6个评价因子,建立了适合该地区非金属矿山地质环境影响程度评价的指标体系。然后应用Fisher判别分析法以新疆地区11个矿山的72个评价单元作为研究对象,建立了非金属矿山地质环境影响程度评价模型。用新疆哈密市裤子山饰面石材花岗岩矿9个矿山单元进行模型准确性检验,检验结果理想。该评价指标体系和评价模型对新疆地区非金属矿山地质环境影响程度评价研究具有极大的参考价值。     

煤矿类矿山公园地质灾害防治与地质环境保护对策探讨——以唐山开滦为例

建立矿山公园是地质环境保护的一项创新举措,但在建设过程中缺乏对典型动力地质现象的特别保护。同时由于煤矿自身属性相对特殊,煤炭开发诱发了一系列地质环境问题及其效应,对公园的后续建设留下了地质灾害隐患。开滦国家矿山公园及其周边区域地质环境条件复杂,曾发生过震灾、岩溶和采空塌陷等地质灾害。近年来,开滦因地制宜地实施塌陷区治理、土地复垦和矿井水合理利用等,明显改善了矿区的地质环境,着力从根本上减少灾害的发生。但是那些潜在的、突发性的和人为引发的地质灾害不容忽视。     

开采区矿山地质环境综合分级定量评价方法

以实现评价矿山地质环境为目的,提出开采区矿山地质环境综合分级定量评价方法。以非金属矿山为研究对象,针对其周边地质环境和生态环境,建立开采区矿山地质环境综合分级定量评价指标体系。采用模糊层次分析算法,对该指标体系内的一级指标和二级指标实施相对重要程度赋值计算后,通过GIS空间分析算法,分析开采区矿山地质环境综合等级赋值频率分布情况,确定矿山地质环境评价的分区阈值,得到开采区矿山地质环境综合分级定量分区结果。实验结果表明,该方法可有效评价非金属开采矿区地裂缝、含水层破坏、地形地貌景观破坏等二级指标等级,可依据二级指标评价结果评价其一级指标等级,具备较好的应用性。