基于改进AHP和熵权法耦合的风化基岩富水性预测方法

论文摘要

我国西北地区侏罗系风化基岩含水层是矿井充水的主要含水层,多次煤矿顶板突水事件均与该含水层有关。侏罗系风化基岩具有结构疏松、孔隙度大、岩层渗透性强和裂隙发育的特点,其富水性在空间上极不均一,如何科学的评价预测侏罗系风化基岩富水性成为矿井防治水工作中急需解决的难题。以柠条塔井田南翼为例,分析了风化基岩富水性的控制因素,选取风化基岩顶面标高级别指数、岩性组合指数、风化指数和岩芯采取率指数4个指标作为风化基岩富水性预测的主要指标。针对AHP在确定权重时重专家经验而对指标实测数据特征考虑不够和熵权法在确定权重时重客观数据而未顾及专家经验的不足,提出了将改进AHP和熵权法通过最小二乘法耦合起来计算富水性预测指标权重的方法。利用柠条塔井田南翼172个钻孔地质资料和其中41个风化基岩抽水试验资料,进行了基于改进AHP、熵权法和改进AHP与熵权法耦合的柠条塔井田南翼富水性分区预测及比较。结果表明,基于改进AHP权重确定方法、熵权法权重确定方法和耦合两者的权重确定方法预测的富水性类别和41个抽水钻孔的富水性吻合度分别为68.29%,70.73%和92.68%,即就是基于改进AHP和熵权法耦合确定预测指标权重的风化基岩富水性预测方法效果最好。该研究成果为含水层富水性评价预测提供了一种新方法。

论文目录

• 1 研究区地质概况
• 2 风化基岩富水性控制因素
•   （1）风化基岩顶面标高级别指数。
•   （2）岩性组合指数。
•   （3）风化指数。
•   （4）岩芯采取率指数。
• 3 基于改进AHP和熵权法耦合的富水性指标权重确定方法
•   3.1 改进AHP指标权重确定方法
•   3.2 熵权法指标权重确定方法
•     （1）对原始数据进行标准化处理。
•     （2）评价指标的熵。
•     （3）评价指标的熵权。
•   3.3 改进AHP和熵权法耦合的指标权重确定方法
• 4 柠条塔井田南翼风化基岩富水性预测
•   4.1 富水性指标权重计算
•     4.1.1 基于改进AHP的指标权重计算
•     4.1.2 基于熵权法的指标权重计算
•     4.1.3 基于改进AHP和熵权法耦合的指标权重计算
•   4.2 富水性预测
•     4.2.1 富水性分区预测方法
•     4.2.2 富水性预测结果比较
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 侯恩科,纪卓辰,车晓阳,王建文,高利军,田世雄,杨帆

关键词: 熵权法,风化基岩,富水性,柠条塔井田

来源: 煤炭学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 西安科技大学地质与环境学院,中煤能源研究院有限责任公司,陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕煤集团神木张家峁矿业有限公司

基金: 国家自然科学基金面上基金资助项目(41472234),陕西煤业化工集团科研基金资助项目(2017SMHKJ-C-23),陕西煤业化工集团科研基金资助项目(2018SMHKJ-C-31)

分类号: TD745

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1210

页码: 3164-3173

总页数: 10

文件大小: 800K

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