基于模糊综合评价的煤层厚度稳定性研究

论文摘要

对于《矿井地质规程》中的煤层稳定性评价指标,目前越来越多的专家学者提出了异议,仅凭可采性指数和变异系数并不能完整地反映煤层稳定性。怎样确定一种更合理的评价指标体系,是当前煤层稳定性评价研究的热点之一。另外,由于地质体、地质作用和地质过程的多样性、变异性和复杂性,使得煤层厚度信息存在大量的不确定性、不精确成分,它们既具有随机性,也有模糊性。因此通过优选定量评价指标,可以利用模糊综合评判进行评价。全文围绕利用多层次模糊综合评判对煤层厚度稳定性建立模型展开论述,主要开展了下列工作:首先论述了影响煤层厚度稳定性的因素及影响分析和煤厚稳定性在煤厚数字特征、煤层结构及地质构造等方面的具体体现,以此为基础建立了煤层厚度稳定性模糊综合评判指标体系和量化方法;然后详细介绍了有关模糊数学的基础知识,如模糊集合、模糊矩阵、隶属函数、权重、模糊映射与模糊变换,重点论述了模糊多层次综合评判的原理和建模过程;最后以焦作矿区为例,对影响煤层厚度稳定性的各因素指标进行了详细的计算和统计分析,利用模糊多层次综合评判实现了对演马庄矿、小马村矿和中马矿的煤层厚度稳定性的评价。评价结果与传统评价结果相符合,达到了预期的目的。本文最后对全文的主要工作做了总结,并对今后的研究方向进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.1.1 研究的背景
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 经典统计学法
• 1.2.2 地质统计学法
• 1.2.3 模糊综合评判法
• 1.2.4 灰色理论评价法
• 1.3 论文研究的内容和组织方法
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 采用的研究方法
• 1.4 小结
• 2 影响煤层厚度稳定性因素
• 2.1 评价煤层厚度稳定性的重要性
• 2.2 影响煤层厚度稳定性的因素
• 2.2.1 原始基底不平造成煤厚变化
• 2.2.2 地质构造影响煤厚变化
• 2.2.3 岩浆活动对煤厚变化的影响
• 2.2.4 古河流冲刷及其它原因对煤厚变化的影响
• 2.3 各因素对煤层厚度稳定性的影响分析
• 2.3.1 煤层沉积环境对煤厚稳定性的影响分析
• 2.3.2 构造对煤厚稳定性的影响分析
• 2.3.3 煤层结构对煤厚稳定性的影响分析
• 2.4 煤厚的规律性变化与偶然性变化
• 2.5 煤层厚度变化特点
• 2.5.1 范围大、勘探工程稀
• 2.5.2 煤厚变化小、规律性简单
• 2.5.3 构造对煤层的影响显著
• 2.5.4 跃迁性明显
• 2.6 小结
• 3 煤层厚度稳定性评价指标体系
• 3.1 煤层厚度稳定性综合评价的特点及原则
• 3.1.1 煤层厚度稳定性综合评价的特点
• 3.1.2 煤层厚度稳定性综合评价的原则
• 3.2 评价因素选取与指标体系构建
• 3.2.1 煤层厚度稳定性影响因素选取及注意事项
• 3.2.2 煤层厚度稳定性评价指标体系
• 3.3 小结
• 4 模糊综合评价
• 4.1 模糊数学概述
• 4.2 模糊数学基础知识
• 4.2.1 模糊集合
• 4.2.2 模糊集合的表示方法
• 4.2.3 模糊集合的基本运算
• 4.2.4 模糊算子
• 4.2.5 模糊矩阵及矩阵合成
• 4.2.6 隶属函数的确定
• 4.3 模糊综合评价
• 4.3.1 模糊映射与模糊变换
• 4.3.2 权重的确定方法
• 4.3.3 模糊综合评价
• 4.3.4 模糊多层次综合评价
• 4.4 小结
• 5 煤层厚度稳定性多层次模糊综合评价
• 5.1 煤层厚度稳定性评价因素集
• 5.2 煤层厚度稳定性评价指标的量化
• 5.3 煤厚稳定性评价等级
• 5.4 隶属函数的确定
• 5.4.1 确定隶属函数的一般方法
• 5.4.2 各指标隶属函数的确定
• 5.5 各因素权重因子确定
• 5.6 层厚度稳定性多层次模糊综合评价
• 5.7 小结
• 6 应用实例
• 6.1 矿区概述
• 6.2 焦煤集团代表矿各项因素指数具体计算
• 6.2.1 演马庄矿
• 6.2.2 小马村矿
• 6.2.3 中马村矿
• 6.3 隶属函数的确定
• 6.4 各因素权重因子
• 6.5 煤层厚度稳定性多层次模糊综合评价应用
• 6.5.1 煤层条件
• 6.5.2 综合评价
• 6.5.3 结论
• 6.6 小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢