[发明专利]一种瓦斯抽采钻孔自燃危险预测方法

说明书

本发明提供一种瓦斯抽采钻孔自燃危险预测方法，涉及煤矿安全工程技术领域。本发明提供了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔自燃危险预测方法，为了解瓦斯抽采钻孔自燃危险程度，了解瓦斯抽采过程中钻孔自燃与其影响因素之间的关系，提出了一种改进CRITIC的G2赋权法。通过引入欧式距离函数，建立优化决策模型，采用CRITIC的赋权法修正G2赋权法，进而获得各指标的综合权重。基于逼近理想解排序法，即TOPSIS理论“驱动功能”原理的G2赋权法，建立了G2‑TOPSIS钻孔自燃危险评判模型，分析贴近度，最终预测钻孔自燃危险程度。

技术领域

本发明涉及煤矿安全工程技术领域，尤其涉及一种瓦斯抽采钻孔自燃危险预测方法。

背景技术

瓦斯抽采钻孔自然发火是一种受多因素影响的煤矿内因火灾，随着开采深度和强度的增加，煤层初始温度升高，尤其对于高瓦斯易自燃煤层，抽采钻孔自燃危险日趋严重，但自燃往往发生在距煤体暴露面一定距离的深部，且只见冒烟不见明火，火源位置难以确定。抽采钻孔一旦发生自燃将导致钻孔停抽或报废，严重时还会造成抽采管路爆炸等灾害。因此，防治抽采钻孔自燃是一项紧迫且具有重要意义的课题，如何有效预测抽采钻孔自燃危险性，已成为其治理工作的重点与难点。

长期以来，国内外学者对煤自燃危险性预测进行了大量研究，这些研究在一定程度上对矿井自燃火灾的预测与防治起到了重要作用，但所建评价模型在实际操作中有些评价指标权重比较难以确定，对模型指标因素考虑不够全面，影响煤炭自燃的主次因素也不明确。目前关于抽采钻孔自燃影响因素及防治的研究还十分缺乏，钻孔自燃灾害时有发生。在瓦斯抽采过程中，由于钻孔封孔不严密存在漏风，部分钻孔出现了自然发火现象，导致钻孔暂停抽采，甚至使钻孔报废。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种瓦斯抽采钻孔自燃危险预测方法，提出一种改进CRITIC信息量修正G2赋权法，在兼顾指标数据变异性和冲突性的基础上，避免单一赋权法不能同时体现主客观信息的弊端，并依据优劣解距离法(TOPSIS)建立G2-TOPSIS瓦斯抽采钻孔自燃预测模型，对钻孔自燃危险进行客观评判，从而采取科学合理的钻孔自燃预防措施。

本发明所采取的技术方案是：一种瓦斯抽采钻孔自燃危险预测方法；包括以下步骤：

步骤1：将测试点自燃危险单项指标煤碳化变质程度、煤氧化还原燃点温差、煤的吸氧能力、CO单位温升率、地质构造、煤层埋深、煤层厚度、煤层倾角、漏风强度、漏风时长、围岩温度、封孔方式、封孔长度、封孔深度、封孔材质作为评价指标，将评价指标分为主观指标和客观指标，利用改进CRITIC法对客观评价指标权重进行确定；

步骤2：利用G2赋权法对主观指标权重进行确定；

步骤3：利用改进CRITIC法对G2法进行修正，确定评价指标的综合权重；

将各评价指标改进CRITIC信息量C_k的置信度区间记为[C_1k，C_2k]，其中k＝1，2，…，m，利用改进CRITIC信息量的置信度区间上下限之比计算两指标重要性程度之比的取值区间，代替G2法中的理性赋值区间，即：

式中：R_km为置信度区间；

计算第k个评价指标改进CRITIC修正G2区间判指标的赋值权重w为：

步骤4：构建初始评判矩阵；

步骤5：确定正负理想解计算相似度；

步骤6：构建G2-TOPSIS综合评判模型，根据组合赋权原理，确定准则层指标的加权综合判据矩阵Z_ij与基于改进CRITIC改进G2法重新排序后对准则层指标打分所构成的评判矩阵V结合得出评判对象综合评判结果L；