[发明专利]一种整合煤矿残煤复采条件适宜性预测方法

说明书

一种整合煤矿残煤复采条件适宜性预测方法，属于煤矿安全领域；本发明通过使用信息熵对AHP法所得指标进行修正，削弱了AHP确定指标过程中的主观性。与单纯的基于主观经验的确定主观权重的方法相比，提高了计算的效率。本发明将变权理论引入于整合煤矿残煤复采条件适宜性评价中，通过信息熵修正初始函数的方法得到最佳常权，并在此基础上引入变权模型，根据指标值的差异性合理范围内对指标权重进行调配，避免了常权评价过程中因权重固定使评价指标“状态失衡”的缺陷。同时结合改进的基于“垂面”距离的TOPSIS法，可以定性给出残煤复采条件适宜性等级。并根据计算结果分析得到各层薄弱环节所出现的位置，为决策提供理论依据。

技术领域

本发明属于煤矿安全领域，具体涉及一种整合煤矿残煤复采条件适宜性预测方法。

背景技术

近年来，随着资源整合政策的执行，大量的中小型煤矿被整合成大型矿井，在整合的井田范围内，存在一个或多个小煤矿采空区，这些采空区范围内赋存大量的优质煤炭资源，并影响整合矿井的开采。对于小煤矿破坏区的煤炭资源，在经过严谨的技术分析之后，在保证安全的和保证效率的前提下进行复采则可以有效的提高煤炭资源的利用率，同时也能够很好地提高矿井的服务年限，延长矿井服务年限，还可以从根本上解决残煤自然发火而引发的矿井火灾、环境污染等一系列问题，只有在对残煤复采资源的盈亏情况、以及各种危险情况有了较为全面的了解后，才能决定煤炭资源是否值得开采、开采的工艺方法以及应对危险的措施，进而从根本上避免盲目决策造成的浪费与损失。

国内外学者对复采评价进行了大量的研究。2010年，国内学者陆刚首次提出了对于残煤复采条件的适宜性建立指标体系进行定量的评价预测，1993年，国外学者Veil，JohnA等首次对复采的范围提出明确的规定，并在此基础上对于提高回采率和改善复采后采区环境做出合理的阐述。为了对整合矿井的残煤开采适宜性进行直观准确的评价，需要对各方面的因素进行充分考虑，以便进行准确的决策，为此需要适当的引入数学方法进行合理的分析，1985年模糊数学家汪培庄教授首次提出改变传统指标权重固定的评价模式，引入具有变权思想的综合决策方法，并在此基础上给出了变权的经验公式。这些研究方法在一定程度上对煤矿残煤复采的防治与预测起到了一定的作用，但所建评价模型在实际操作中指标权重的确定比较固定化，无法体现权重之间的动态变化，对模型指标因素考虑不够全面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于信息熵修正的VWT-TOPSIS的整合煤矿残煤复采条件适宜性预测方法。

首先对矿区进行主观打分，为避免单一赋权法不能同时体现主客观信息的弊端，运用信息熵对初始权重进行修正，再引入变权函数对权重固化的各指标进行合理的调整，并基于此提出基于正交投影法(“垂面”距离)的TOPSIS模型建立VWT-TOPSIS整合煤矿残煤复采条件适宜性预测方法，对整合矿井残煤是否可以进行复采进行合理评价。

一种整合煤矿残煤复采条件适宜性预测方法，按照如下步骤进行：

步骤1、残煤复采条件适宜性等级的建立；

残煤复采的条件适宜性分析主要是通过对遗留煤炭资源地质构造条件、煤岩层条件、开采的安全性三个方面，选取断层复杂程度、褶皱复杂程度、煤层厚度、煤层倾角、煤层厚度变化程度、煤尘爆炸性、煤自燃倾向性、瓦斯含量、富水系数、顶板胶结状况、冲击矿压危险性，11个指标进行；根据所述指标可得出整合煤矿残煤复采适宜性评价的结构，如图1所示；

步骤2、确定初始权重及信息熵修正初始权重；

步骤2.1、确定初始权重；

在决策的总体目标和与之相关的评价指标之间建立层次结构图，分为目标层，准则层和指标层，之后根据决策者主观印象对每个评价指标进行1-9标度，同时对同层指标根据重要度分级标准进行两两比较，建立判断矩阵；之后对判断矩阵进行一致性检验后确定各指标初始权重

步骤2.2、信息熵修正初始权重；