[发明专利]一种多层煤采空区危险煤层识别及稳定性评价方法和系统

权利要求书

1.一种多层煤采空区危险煤层识别及稳定性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10：基于采空区准则、地质准则和残余变形准则三类评价准则确定多项指标为稳定性评价因素，并划分各因素针对单一煤层的稳定性分类域值；

S20：获取待评价采空区关于评价因素的数据矩阵并构建标准化矩阵；

S30：采用耦合熵权法与协方差层次分析法，结合博弈论原理计算评价因素的综合权重矩阵；

S40：采用逼近理想解排序法确定各单一煤层的稳定性等级；

S50：使用GIS平台对采空区整体稳定性进行划分。

2.根据权利要求1所述的多层煤采空区危险煤层识别及稳定性评价方法，其特征在于，

在步骤S20中，获取待评价采空区关于评价因素的数据矩阵并构建标准化矩阵包括如下步骤：

S21：确定稳定性因素集V＝(v₁,v₂,...,v_j,...,v_n)和待评价对象集U＝(u₁,u₂,...，u_i,...,u_m)；其中，v_j为影响待评价采空区稳定性的因素，n为评价因素个数，u_i为待评价采空区所包含的单一煤层，m为煤层序号，v_m为影响待评价采空区稳定性的因素；

S22：获取各待评价采空区各单一煤层关于各因素的实际数值或赋值x_ij，并构建标准化矩阵X_m×n。

3.根据权利要求1所述的多层煤采空区危险煤层识别及稳定性评价方法，其特征在于，

所述步骤S30包括如下步骤：

S31：根据标准化矩阵X_m×n采用熵值法(EWM)对各稳定性评价因素v_j进行赋权，得到各因素v_j的权重集

S32：根据标准化矩阵X_m×n采用协方差层次分析法(Cov-AHP)对各稳定性评价因素v_j进行赋权，得到各因素v_j的权重集

S33：鉴于两种方法所确定的权重之间存在差异，利用博弈论计算指标的综合权重集使与之间的偏差最小。

4.根据权利要求3所述的多层煤采空区危险煤层识别及稳定性评价方法，其特征在于，

所述步骤S31包括如下步骤：

S311：对标准化矩阵X_m×n进行归一化处理，计算x_ij在x_i中的比重p_ij，并构建规范化矩阵P＝[p_ij]_m×n；

S312：计算第j项评价因素的熵值e_j；

S313：计算评价因素的权重e_j，并构建评价因素权重集

5.根据权利要求3所述的多层煤采空区危险煤层识别及稳定性评价方法，其特征在于，

所述步骤S32包括如下步骤：

S321：根据待评价采空区各单一煤层所反映的稳定性评价因素的数据，分别计算各准则层下评价指标及准则层相互间协方差矩阵[A_i]_p×p,p为该准则包含的指标数；

S322：对矩阵[A_i]_p×p进行变换构建判断矩阵；

S323：计算各评价指标及准则层的相对权数；

S324：为了保证相对权重分配的准确性，采用一致性比(CR)来检验判断的一致性；如果CR＜0.1，则计算结果满足测试要求；否则，计算结构不满足测试要求；

S325：根据各评价指标对于相应准则层的相对权数及各评价准则之间的相对权数，从而计算评价因素的权重w_j,并构建评价因素权重集