可采二2煤层下伏的岩溶含水层是陈四楼煤矿太原组上部灰岩含水层。在进行注浆加固后，矿区具有类似地质条件，相近的21201、21301和21302工作面已安全开采。地质构造的这些特征可以用分形分析和相似维数来量化。
底板岩溶含水层被注浆加固后，地质构造指标受断层（或断裂带）的影响和L11灰岩含水层、L10灰岩含水层和L8灰岩含水层注浆量（即注浆主要用于填充裂隙）的模糊综合评价影响。隔水层指标受L11灰岩含水层与二2煤层之间隔水层厚度、L11灰岩含水层与L10灰岩含水层厚度、L8灰岩含水层与二2煤层隔水层厚度的影响。由于采用注浆加固处理后，L11灰岩含水层和L10灰岩含水层变为隔水层，在模糊综合评价中，L8灰岩含水层的水压、L8灰岩含水层的涌水量和注浆量、L11灰岩含水层和L10灰岩含水层的涌水量和注浆量影响下伏含水层的指标。通过对已经开采工作面的现场探测，对开采深度和煤层底板的破坏进行了调查，这些工作面也均采用注浆加固处理。
在模糊综合评价空间多准则决策中，基于以上分析提出了影响二2煤层开采煤层底板突水危险性的四个主要控制指标，其中注浆后共包含10个子因素（不注浆时包括7个子因素），具体包括：
（1）下伏含水层：L11灰岩含水层、L10灰岩含水层和L8灰岩含水层的涌水量和L8灰岩含水层的水压（不进行注浆加固时为L11灰岩含水层水压）；
（2）隔水层：进行注浆加固时L8灰岩含水层水压（不进行注浆加固时为L11灰岩含水层水压）与二2煤层之间隔水层厚度，L11灰岩含水层、L10灰岩含水层和L8灰岩含水层注浆量；
（3）地质构造：断层（或断裂带）的相似维数；
（4）开采条件：煤层底板破坏深度。
根据以上分析，可以确定研究区在经过注浆加固后煤层底板突水危险性空间多准则决策的模糊综合评价准则（指标）为：U＝（U1，U2，U3，U4，U5，U6，U7，U8，U9，U10）（式中指标为断层或断裂带相似维数、煤层底板破坏深度、L8灰岩含水层水压、煤层与L11灰岩含水层隔水层厚度、L11灰岩含水层、L10灰岩含水层和L8灰岩含水层的涌水量，以及L11灰岩含水层、L10灰岩含水层和L8灰岩含水层的注浆量）。
研究区在未经过注浆加固的煤层底板突水危险性空间多准则决策的模糊综合评价准则（指标）为：
（式中指标分别为断层或断裂带相似维数、煤层底板破坏深度、L8灰岩含水层水压、煤层与L8灰岩含水层隔水层厚度、L11灰岩含水层、L10灰岩含水层和L8灰岩含水层的涌水量）。
将研究区域划分为60个正方形网格，每个网格的边长为100m，如图8-4所示，则相似比率分别为：r＝1，1/2，1/4和1/8。相似维数根据第6章公式计算，计算结果见表8-2。
图8-4 研究区2517工作面构造纲要图
表8-2 2517工作面的相似维数
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在本研究中，利用水文地质、工程地质和开采条件相似的已经进行过注浆加固处理的开采工作面的现场测试结果，对煤层底板破坏深度进行预测。如图8-5所述，根据相似工作面实测数据获得的开采深度与煤层底板破坏深度之间的定量关系：
式中，H为开采深度，h为煤层底板破坏深度。
图8-5 底板破坏深度与开采深度的关系
在未经过注浆加固后开采时，煤层底板破坏深度的预测采用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中的经验公式对2517工作面的底板破坏深度进行计算：
式中，H为开采深度，h为煤层底板破坏深度，a为煤层倾角，L为工作面倾向长度。对注浆/不注浆时煤层底板破坏深度进行了预测量化，并列举在表8-3中。
表8-3 注浆/不注浆时煤层底板破坏深度
续表
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