基于层次聚类模糊综合评判的矿井突水危险性评价

doi:10.19286/j.cnki.cci.2023.10.012

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摘要选取山西介休鑫峪沟煤矿9号煤层为研究对象，针对其底板突水危险性问题，利用现有15个钻孔的煤层底板标高、煤层采深、煤层底板破坏深度、隔水层厚度、有效隔水层厚度、底板承受水压值、突水系数7个影响煤层底板突水的主控因素，采用层次聚类分析并结合肘部法则对鑫峪沟煤矿9号煤层底板突水性进行分区，共分为A、B、C、D、E五个区，并采用改进的层次分析法—AHP与变异系数耦合确权的模糊综合评判法对各分区进行突水危险性等级划分。结果表明，A区和C区为极危险区，B区为较危险区，而D区和E区为较安全区和安全区，与实际情况基本相符。

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关键词 ：聚类分析, 模糊综合评判, 改进的AHP, 变异系数法, 矿井突水, 危险性评价

Abstract：The No.9 coal seam of Xinyugou Mine in Jiexiu, Shanxi Province was selected as the research object. In view of the risk of water outburst from the floor, 7 main controlling factors affecting the water outburst from the coal seam floor were used, including the elevation of the coal seam floor, the mining depth of the coal seam, the failure depth of the coal seam floor, the thickness of the aquifuge, the thickness of the effective aquifuge, the water pressure value of the floor and the water outburst coefficient，the data of which came from 15 existing boreholes. The water outburst from the floor of No.9 coal seam in Xinyugou Mine was divided into 5 areas : A, B, C, D and E by hierarchical clustering analysis and elbow rule. The improved analytic hierarchy process-AHP and the fuzzy comprehensive evaluation method of coupling coefficient of variation were used to classify the risk of water outburst in each partition. The results showed that area A and C were extremely dangerous areas, area B was a more dangerous area, and area D and E were relatively safe areas, which were basically consistent with the actual situation.

Key words： cluster analysis fuzzy comprehensive evaluation improved AHP variation coefficient method mine water outburst risk assessment

通讯作者: 陈继福（ 1964— ），男，山西朔州人，副教授，硕士研究生导师。

作者简介: 安律宁（ 1998— ），男，山西大同人，硕士研究生在读。

引用本文:

安律宁1，陈继福1,2，董广铭1，李玉兵3. 基于层次聚类模糊综合评判的矿井突水危险性评价[J]. 煤炭与化工, 2023, 46(10): 49-56. An Lvning1， Chen Jifu1,2， Dong Guangming1， Li Yubing3. Risk assessment of mine water outburst based on hierarchical clustering fuzzy comprehensive evaluation. CCI, 2023, 46(10): 49-56.

链接本文:

http://www.mtyhg.com.cn/CN/10.19286/j.cnki.cci.2023.10.012 或 http://www.mtyhg.com.cn/CN/Y2023/V46/I10/49

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