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岩体采动裂隙演化与突水危险决策模型研究

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,煤层底板破坏深度、13#煤层底板水压力、奥陶系含水层富水性、断层是成本型准则。利用ArcGIS中的空间缓冲区分析方法建立了断层影响范围的决策准则图,如图8-11所示,在煤田西部,岩溶裂隙含水层上方开采的风险等级高于东部,如图8-11所示。图8-11各个决策准则专题图在方差最大化的基础上,计算各个决策准则的权重,并将其列在表8-6中。在GIS环境下,采用基于方差最大化的多准则决策方法对13#煤层开采风险进行评价。

岩体采动裂隙演化与突水危险决策模型研究

在参考前文研究的基础上,本研究提出了在奥陶系岩溶裂隙含水层上13煤层开采危险性的5个决策准则:煤层底板破坏深度、隔水层厚度、13煤层底板水压力、奥陶系含水层富水性及断层构造。以隔水层厚度为效益类型准则,随着隔水层厚度的增加,岩溶裂隙含水层上方开采风险等级降低。然而,煤层底板破坏深度、13煤层底板水压力、奥陶系含水层富水性、断层是成本型准则。岩溶裂隙含水层上方开采风险等级随成本类型准则值的增加而增大。

根据钻孔和开采资料,利用ArcGIS绘制各准则的GIS图层,如图8-11所示。利用ArcGIS中的克里金方法,建立了煤层底板破坏深度、隔水层厚度、13煤层底板水压力、奥陶系含水层富水性等准则的专题图,如图8-11(a)、图8-11(b)、图8-11(c)和图8-11(d)所示。利用ArcGIS中的空间缓冲区分析方法建立了断层影响范围的决策准则图,如图8-11(e)所示,在煤田西部,岩溶裂隙含水层上方开采的风险等级高于东部,如图8-11(a)所示。北部和西南部隔水层厚度较厚,其中岩溶裂隙含水层上方开采风险等级较低,如图8-11(b)所示。图8-11(e)显示了岩溶裂隙含水层上方开采风险等级随距断层断距影响范围的减小而增大。

图8-11 各个决策准则专题图

方差最大化的基础上,计算各个决策准则的权重,并将其列在表8-6中。在GIS环境下,采用基于方差最大化的多准则决策方法对13煤层开采风险进行评价。然后求出RI值,自动生成奥陶系岩溶裂隙含水层113煤层以上开采风险等级专题分区图,如图8-12(a)所示。根据自然间断法,将13煤层开采突水风险定义为{极低,低,中,高和非常高},分别对应{I,II,III,IV和V}。研究区内大部分煤层开采处于中低风险区,高风险区位于研究区的中部和东南部。(www.xing528.com)

表8-6 各个准则权重

图8-12 含水层上开采决策结果专题图

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