煤矿开采技术条件的可拓综合评价

煤矿开采作为地下作业具有其特殊性和复杂 性， 煤矿开采技术条件的综合评价是指对煤矿开采 的自然状况进行的综合评价。煤矿在开采过程中受 诸多因素的影响， 煤矿开采技术条件的综合评价要 涉及到许多指标， 如何融合各指标的评价值对煤矿 开采的技术条件作出客观、 合理的评价对煤矿开采 设计具有重要的指导意义。可拓学是用形式化的模 型来研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方 法并用于解决矛盾问题的科学， 它研究的核心就是 如何通过变换处理各式各样的不相容问题和对立问 ［1 ］ 题 。因此， 可以用可拓学的理论来对矿井危险程 度进行评价。 1 矿井开采的自然条件 影响煤矿开采的自然条件主要有矿区地质条
联度作为评价准则， 避免了评价模型的主观性， 同时通过安全等级的级别特征值可以反映出煤矿 开采技术条件安全等级与各等级的距离 。实际应用结果表明， 该方法计算简便， 结果可靠， 实用 性强， 并能实现动态评价， 为煤矿开采技术条件的综合评价提供了一种新的方法 。 ： ； ； 关键词 可拓学 物元 开采技术条件； 关联度 中图分类号：TD82 文献标志码：B 文章编号：1003 － 496X（ 2012 ） 03 － 0147 － 04
基金项目： 国家自然科学基金重点资助项目 （ 50834005 ） ； 国际科技 合作攻关资助项目（ 2008DFB70100 ）
件， 矿区水文地质条件， 煤层赋存状况， 可采煤层顶 底板类型， 煤尘爆炸性， 煤的自燃倾向性， 矿井瓦斯 涌出， 矿井涌水， 煤与瓦斯突出危险性等。为了准确 评价矿井开采的技术条件， 根据系统性、 相关性、 可 操作性的原则选取以下评价内容作为评价煤矿开采 技术条件的评价依据， 评价煤矿开采技术条件的各 评价内容及其指标和单位安全等级划分见表 1 。 2 危险性综合评价的可拓物元模型
分析·探讨
（ 2012 － 03 ）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ煤矿开采技术条件的可拓综合评价
周秀红， 杨胜强， 胡新成， 王健波
（ 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室 ， 江苏 徐州 221008 ）
摘
要：以可拓理论为基础选择了反映影响煤矿开采技术条件的 13 个评价指标， 并确定了各评 价指标的经典域与节域， 建立了煤矿开采技术条件综合评价的可拓评价模型。 该模型以综合关
Extension Comprehensive Evaluation on Mining Technology Condition
ZHOU Xiu － hong，YANG Sheng － qiang，HU Xin － cheng，WANG Jian － bo （ State Key Laboratory of Coal Resource and Safe Mining，China University of Ming and Technology，Xuzhou 221008 ，China） Abstract： This article selected thirteen evaluating indexes which reflecting the coal mining conditions based on extension theory，and determined classical domain and joint domain of each index． The extension evaluation model of comprehensive evaluation for coal mining condition was built． Taking comprehensive correlation degree as a principle，this model not only can avoid subjectivity of evaluation model but also can reflect the disparity between security rank of coal mining condition and other different ranks by eigen value of the security rank． Practice results showed that this method was simple，reliable，practical，and it provided a new method to achieve comprehensive evaluation for mining technology condition． Key words： extenics； matter element； mining technology condition； correlation degree
［2 － 3 ］ …， Cn ｝ ， ： 则此问题可以用物元表示
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表1
指标 工程地质条件 水文地质条件（ 单位涌水量 q / L·（ s·m） 矿井地质构造复杂程度 煤层顶底板类型 （ 强度指数 / MPa） 煤层倾角（ 角度 / °） 含煤性（ 可采含煤系数 / %） 煤尘爆炸性（ 煤尘爆炸指数 / %） 煤的自燃倾向性（ 煤的吸氧量 / cm3 ·g － 1 ） 煤层稳定性（ 煤层稳定程度 / %） 矿井瓦斯（ 矿井瓦斯涌出量 / m3 ·t － 1 ） 矿井涌水（ 矿井涌水量 / m3 ·h － 1 ） 煤与瓦斯突出（ 膨胀能 / mJ·g － 1 ） 矿区地震烈度 （ 震级）
可拓学以矛盾问题为研究对象， 探讨用形式化 解决它们的规律与方法， 物元理论是可拓学的理论 基础。在可拓学中， 物元是以事物、 特征及事物关于 该特征的量值 3 者所组成的有序三元组， 记为 R = （ 事物名称， C， V） 。 设危险性评 特征， 量值） = （ N， 价问题为 P ， 共有 m 个评价对象， 可用物元表示为 R1 、 R2 、 …、 Rm ， n 个评价指标， C2 ， 表示为 C = ｛ C1 ，