[发明专利]一种采煤工作面瓦斯爆炸危险性的评价方法

说明书

本发明提出一种采煤工作面瓦斯爆炸危险性的评价方法，该方法：首先，确定各个采煤工作面关于各评价指标的模糊指标值；其次，对各瓦斯爆炸危险性指标进行模糊集成赋权和模糊变权，确定瓦斯爆炸危险性指标的模糊变权权重矩阵；根据模糊变权权重矩阵和模糊指标值矩阵，得到模糊集成变权多指标综合评价向量；再次，确定模糊集成变权多指标综合评价向量的模糊结构元形式；最后，通过计算模糊集成变权多指标综合评价向量中两两综合评价值的模糊结构元加权序，确定模糊集成变权多指标综合评价值的结构元形式的大小关系，得到各采煤工作面瓦斯爆炸的危险性评价结果；本发明得到了采煤面瓦斯爆炸危险性的大小关系，实现了矿井的安全生产。

技术领域

本发明属于煤矿工作面瓦斯安全评价技术领域，具体涉及一种采煤工作面瓦斯爆炸危险性的评价方法。

背景技术

瓦斯爆炸是影响煤矿生产系统安全的重大灾害事故之一，若不采取有效措施积极预防控制，极易造成矿井生产安全事故，并危及人员生命及企业财产安全。因此，开展煤矿采煤工作面瓦斯爆炸危险性评价研究，可为科学合理地防治瓦斯爆炸事故提供依据，对保障煤矿安全生产具有重要意义。

目前，已有学者对采煤面瓦斯爆炸危险性评价进行研究：施式亮等通过寻找工人因素、机械因素、环境因素和管控因素等多个工作面瓦斯爆炸影响因素，并以此建立了瓦斯爆炸危险性灰色评价模型；念其锋等采用网络分析法确定瓦斯爆炸危险性评价因素的权重，并结合SPA分析中的熵理论进行瓦斯爆炸危险性的评价；余帅雷等应用熵权法将影响瓦斯爆炸的因素组合起来，并确定了因素的权重，建立了模糊熵权瓦斯爆炸危险性评价模型；刘芮葭采用区间特征根法给出瓦斯爆炸评价因素的权重矩阵，并对煤矿工作面瓦斯爆炸危险性进行等级评定；潘超等应用改进的模糊层次分析法(FAHP)进行瓦斯爆炸的危险性评价，并采用FAHP法确定了评价因素的权重；程卫民等采用组合赋权法确定瓦斯爆炸危险性因素的权重，并对权重做了变权的处理。上述方法在进行瓦斯爆炸危险性综合评价时仍存在一些问题，主要体现在对评价指标权重的研究不足，虽然一些研究已经应用组合赋权法以克服单独使用主观或客观权重造成的评价误差，但却忽略了组合权重和变权权重的模糊性，使得评价结果不能较好地贴近实际情况。因此本发明提出了模糊集成变权多因素综合评价模型进行采煤面瓦斯爆炸危险性的评定，该模型在对评价因素模糊组合赋权的基础上进行模糊变权，使得评价因素权重的确定更为合理，并应用模糊结构元表达模糊数及其运算，实现了模糊集成变权多指标综合评价中计算过程的模糊继承性和计算结果的解析表达，可得到合理的采煤工作面瓦斯爆炸危险性评价结果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种采煤工作面瓦斯爆炸危险性的评价方法。

一种采煤工作面瓦斯爆炸危险性的评价方法，包括以下步骤：

步骤1：确定待评价的采煤工作面集合Z＝(z₁，z₂，…，z_j，…z_n)和影响每个采煤工作面的瓦斯爆炸危险性指标集合F＝(f₁，f₂，…，f_i，…f_m)；其中，z_j为待评价的采煤工作面，j＝1，2，…，n，n为待评价的采煤工作面个数，f_i为评价采煤工作面瓦斯爆炸危险性指标，i＝1，2，…，m，m为指标个数；

步骤2：确定各个采煤工作面关于各评价指标的模糊指标值经规范化处理得到规范化的模糊指标值将规范化的模糊指标值归一化处理后得到归一化的模糊指标值从而得到归一化的模糊指标值矩阵

步骤2-1：采用三角模糊数表示各个采煤工作面关于各评价指标的模糊指标值得到模糊指标值矩阵

步骤2-2：根据各模糊指标值与评价结果的相关性对模糊指标值进行规范化处理后得到规范化的模糊指标值构成规范化的模糊指标值矩阵

步骤2-3：对规范化后的模糊指标值进行归一化处理得到归一化的模糊指标值并由其构成归一化的模糊指标值矩阵