矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究.pdf

第 ４８ 卷第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术Ｖｏｌ􀆱 ４８ Ｎｏ􀆱 ８ ２０２０ 年８ 月Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｕｇ.２０２０ 安全科学与工程 移动扫码阅读 张科学ꎬ亢 磊ꎬ何满潮ꎬ等.矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究[Ｊ].煤炭科学技术ꎬ２０２０ꎬ４８８８２－ ８９􀆱 ｄｏｉ１０􀆱 １３１９９/ ｊ􀆱 ｃｎｋｉ􀆱 ｃｓｔ􀆱 ２０２０􀆱 ０８􀆱 ０１０ ＺＨＡＮＧ ＫｅｘｕｅꎬＫＡＮＧ ＬｅｉꎬＨＥ Ｍａｎｃｈａｏꎬｅｔ ａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｍｕｌｔｉ－ｌｅｖｅｌ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｒｏｃｋ￣ ｂｕｒｓｔ ｒｉｓｋ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｅ [ Ｊ]. Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ２０２０ꎬ ４８ ８ ８２ － ８９􀆱 ｄｏｉ １０􀆱 １３１９９/ ｊ􀆱 ｃｎｋｉ􀆱 ｃｓｔ􀆱 ２０２０􀆱 ０８􀆱 ０１０ 矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究 张科学１ꎬ２ꎬ３ꎬ４ꎬ５ꎬ６ꎬ亢 磊１ꎬ４ꎬ何满潮２ꎬ刘金海１ꎬ４ꎬ程志恒１ꎬ４ꎬ孙健东１ꎬ４ꎬ李 东１ꎬ４ꎬ赵启峰１ꎬ４ꎬ殷帅峰１ꎬ４ꎬ上官锋７ꎬ王晓玲１ꎬ４ １.华北科技学院 智能化无人开采研究所ꎬ北京 １０１６０１ꎻ２.中国矿业大学北京 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室ꎬ北京 １０００８３ꎻ ３.煤炭科学研究总院 智能控制技术研究分院ꎬ北京 １０００１３ꎻ４.华北科技学院 安全工程学院ꎬ北京 １０１６０１ꎻ５.中国矿业大学北京 煤炭资源与安全开采国家重点实验室ꎬ北京 １０００８３ꎻ６.安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室ꎬ安徽 淮南 ２３２００１ꎻ ７.河南铭安矿山安全技术研究院ꎬ河南 郑州 ４５００００ 摘 要为了更合理评价矿井煤层冲击危险性ꎬ减少不同指标之间的相互影响ꎬ避免造成评价结果的不准 确ꎬ应用模糊综合评价模型对矿井煤层进行冲击危险性综合评价ꎬ提出了基于层次分析法的矿井煤层冲击 危险性模糊综合评价模型ꎻ得到了基于层次分析法的矿井煤层冲击危险性影响因素ꎬ即开采深度、冲击倾 向性、煤层顶底板性质、地质构造、开采技术ꎻ确定了评价因素集ꎬ建立了模糊综合评价关系矩阵ꎬ进行了模 糊综合评价ꎬ创建了矿井煤层冲击危险性模糊综合评价模型ꎻ最后对矿井煤层冲击危险性做出无冲击危险 性、弱冲击危险性、中等冲击危险性和强冲击危险性的定量评价ꎬ提高了评价结果的精确度ꎮ 以内蒙古 某矿评价应用为例ꎬ选取 ２－１ 煤层进行模糊综合评价ꎬ通过应用基于层次分析法的矿井煤层冲击危 险性模糊综合评价模型ꎬ得出 ２－１ 煤层最大隶属度指数 ｘ＝０.４３ꎬ评价结果为中等冲击危险性ꎬ与采用 综合指数法评价得到的结果一致ꎬ表明了该模型可以用于评价矿井煤层冲击危险性ꎮ 应用该模型在 对矿井煤层进行模糊综合评价时ꎬ更注重各影响因素之间的相互关系对结果的影响ꎬ因而得到的评价 结果更合理ꎮ 研究为矿井煤层冲击危险性模糊综合评价研究提出一种新的评价角度ꎮ 关键词煤层ꎻ冲击地压ꎻ层次分析法ꎻ评价ꎻ权重 中图分类号ＴＤ３２４ 文献标志码Ａ 文章编号０２５３－２３３６２０２００８－００８２－０８ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｍｕｌｔｉ－ｌｅｖｅｌ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｒｏｃｋｂｕｒｓｔ ｒｉｓｋ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｅ ＺＨＡＮＧ Ｋｅｘｕｅ１ꎬ２ꎬ３ꎬ４ꎬ５ꎬ６ꎬＫＡＮＧ Ｌｅｉ１ꎬ４ꎬＨＥ Ｍａｎｃｈａｏ２ꎬＬＩＵ Ｊｉｎｈａｉ１ꎬ４ꎬＣＨＥＮＧ Ｚｈｉｈｅｎｇ１ꎬ４ꎬ ＳＵＮ Ｊｉａｎｄｏｎｇ１ꎬ４ꎬＬＩ Ｄｏｎｇ１ꎬ４ꎬＺＨＡＯ Ｑｉｆｅｎｇ１ꎬ４ꎬＹＩＮ Ｓｈｕａｉｆｅｎｇ１ꎬ４ꎬＳＨＡＮＧＧＵＡＮ Ｆｅｎｇ７ꎬＷＡＮＧ Ｘｉａｏｌｉｎｇ１ꎬ４ １.Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｕｎｍａｎｎｅｄ ＭｉｎｉｎｇꎬＮｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０１６０１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｇｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｄｅｅｐ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ＢｅｉｊｉｎｇꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００８３ꎬＣｈｉｎａꎻ３.Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００１３ꎬＣｈｉｎａꎻ４.Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０１６０１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ５.Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｍｉｎｅ ＳａｆｅｔｙꎬＣｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ＢｅｉｊｉｎｇꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００８３ꎬＣｈｉｎａꎻ６.Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｃｏａｌ ＭｉｎｉｎｇꎬＭｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ ＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＡｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＨｕａｉｎａｎ ２３２００１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ７.Ｍｉｎｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｎａｎ ＭｉｎｇａｎꎬＺｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００００ꎬＣｈｉｎａ 收稿日期２０２０－０２－１２ꎻ责任编辑朱恩光 基金项目国家自然科学基金资助项目５１８０４１６０、５１７０４１５９、５１８７４１３３ꎻ中央高校基本科研业务费资助项目３１４２０１９００９ꎻ河北省自然科学基金 资助项目Ｅ２０１９５０８２０９ꎻ深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京开放基金资助项目ＳＫＬＧＤＵＥＫ１８２２ 作者简介张科学１９８６ꎬ男ꎬ河南永城人ꎬ博士后ꎬ副研究员ꎮ Ｅ－ｍａｉｌｚｈｋｅｘｕｅ＠ １６３.ｃｏｍ 通讯作者刘金海１９８２ꎬ男ꎬ河南周口人ꎬ博士后ꎬ副教授ꎮ Ｅ－ｍａｉｌｊｈ＿ｌｉｕ１９８２＠ １６３.ｃｏｍ ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｂｕｍｐ ｒｉｓｋ ｍｏｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙꎬ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍｕｔｕａｌ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓꎬ ａｎｄ ａ￣ ２８ 张科学等矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究２０２０ 年第 ８ 期 ｖｏｉｄ ｉｎａｃｃｕｒａｔｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓꎬ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｓｅａｍ ｂｕｍｐ ｒｉｓｋ ｕｓｉｎｇ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｂｕｍｐ ｒｉｓｋ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ. Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｂｕｍｐ ｒｉｓｋ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄꎬ ｎａｍｅｌｙ ｍｉｎｉｎｇ ｄｅｐｔｈꎬ ｉｍｐａｃｔ ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙꎬ ｃｏａｌ ｒｏｏｆ ａｎｄ ｆｌｏｏｒ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｓｅｔ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄꎬ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｍｉｎｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋ ｗａｓ ｃｒｅａｔｅｄꎻ ｆｉｎａｌｌｙꎬ ｎｏ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋꎬ ｗｅａｋ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋꎬ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋ ａｎｄ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋ ｗｅｒｅ ｍａｄｅ ｆｏｒ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋ.Ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅ￣ ｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ.Ｔａｋｉｎｇ ａ ｍｉｎｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅꎬ ｔｈｅ Ｎｏ.２－１ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍ￣ ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ. Ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｍｉｎｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｒｉｓｋ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓꎬ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｉｎｄｅｘ ｘ＝０.４３ ｏｆ Ｎｏ.２－１ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ. Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｎ￣ ｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｍｅｔｈｏｄꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｒｉｓｋ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍｓ ｉｎ ｍｉｎｅｓ. Ｗｈｅｎ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍｓ ｉｎ ｍｉｎｅｓꎬ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｓ ｐａｉｄ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎ￣ ｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｒｅ ｍｏｒｅ ｒｅａ￣ ｓｏｎａｂｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｎｅｗ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｍｐａｃｔ ｈａｚａｒｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓｃｏａｌ ｓｅａｍꎻ ｒｏｃｋｂｕｒｓｔꎻ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓꎻ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎꎻ ｗｅｉｇｈｔｓ ０ 引 言 由于我国对煤炭资源需求量巨大ꎬ为了提高产 量ꎬ煤矿的开采深度逐渐增加ꎬ冲击地压已成为制约 煤矿开采的重大灾害之一[１－３]ꎮ 目前我国学者在矿 井煤层冲击危险性评价方面没有形成共同认可的方 法ꎮ 评价方法种类繁多ꎬ受适用条件制约ꎮ 国内外 学者对矿井煤层冲击危险性多参量综合评价主要是 利用未确知测度理论[４]、数量化理论[５]、属性识别 理论[６]等各种数学方法ꎬ确定权重ꎬ建立模型ꎬ进行 评价研究ꎬ具体如下姜福兴等[７]通过对外部应力 的近似计算与围岩弱结构的合理估算ꎬ充分考虑煤 岩体的冲击危险性ꎬ建立冲击地压的综合分类方法ꎬ 得到了工作面冲击危险程度和冲击类型ꎮ 张志镇 等[８]总结了集对分析理论和冲击危险性影响因素ꎬ 构建了冲击危险性预测评价集对分析模型ꎬ提出了 用连系度表示冲击事故发生可能性的大小ꎬ并定量 给出不同影响因素的差异性、同一性、对立性ꎻ张凯 等[９]利用了基于人工神经网络的 ＡＮＮ 评价方法ꎬ得 到了不同因素对冲击地压危险性评价结果的影响程 度ꎬ提出了优化占比较大的因素来降低煤矿的冲击 危险性ꎮ 金佩剑等[１０]提出了基于影响因素无量纲 化和归一化的突变级数法ꎬ得到了突变级数表示煤 矿冲击地压发生的可能性的冲击地压指标体系ꎮ 廖 志恒[１１]通过 Ｄ－Ｓ 理论ꎬ用冲突证据合成方法确定 权重系数ꎬ利用冲击地压量化值表示冲击地压危险 等级ꎮ 王书文等[１２]利用地震 ＣＴ 技术方法ꎬ通过分 析地震波波速和波速梯度ꎬ得到冲击危险性指数分 布图ꎮ 潘俊峰等[１３]通过研究集中静载荷和冲击地 压的关系ꎬ建立了冲击地压预评价模型ꎬ提出通过工 作面集中静载荷分布状态评价冲击地压危险状态ꎮ 除此以外还有综合指数法[１４]ꎬ结构相似性指数[１５]ꎬ ＳＰＡ－ ＩＴＦＮ 耦合模型[１６]ꎬ ＮＲＳ － ＡＣＰＳＯ － ＳＶＭ 模 型[１７]等其他评价方法ꎮ 我国已有关于矿井煤层冲击危险性多参量评价 的研究ꎬ不同之处在于影响因素的不同ꎬ确定各因素 对结果的影响程度不同ꎬ评价结果的指标不同ꎮ 尤其 是确定影响因素权重的时候ꎬ不同的方法对结果的准 确性影响是巨大的ꎮ 我国有关冲击地压的研究取得 了一些成果ꎬ但仍需要在冲击地压防治方面深入研 究[１８－２１]ꎮ 笔者应用基于层次分析法的模糊综合评价 方法ꎬ提出以开采深度、冲击倾向性、煤层顶底板性 质、地质构造、开采技术 ５ 大影响因素ꎬ将影响矿井煤 层冲击危险性的因素当成一个多层次模糊集合ꎬ通过 确定隶属度ꎬ进而定量评价矿井煤层冲击危险性ꎮ １ 模糊综合评价模型的建立 在构建模糊综合评价模型时ꎬ为了与实际情况相 吻合ꎬ多采用层次分析法[２２－２４]ꎮ 实际上就是把现有 评价标准和真实测量值ꎬ通过模糊综合计算ꎬ综合评 价ꎮ 在进行模糊综合评价时应当同时满足下面 ３ 个 条件①评价因素集 Ｕ＝{Ｕ１ꎬＵ２ꎬＵ３ꎬ􀆻ꎬＵｎ}ꎻ②评价 集 Ｖ＝{Ｖ１ꎬＶ２ꎬＶ３ꎬ􀆻ꎬＶｎ}ꎻ③各评价因素集 Ｕ 到 Ｖ 的 一个模糊映射 ｆＵ → Ｖ ꎬ即选择任意单因素 ｕ ∈ Ｕ ꎬ 都有模糊综合评价集 Ｂｕ ∈ ｆＶ 一一映射得到 模糊综合矩阵 Ｒꎬ Ｒ ＝ｒｉｊ ｎｍｉ ＝ １ꎬ２ꎬ􀆻ꎬｎꎻｊ ＝ １ꎬ ２ꎬ􀆻ꎬｍ ꎬ称 ＵꎬＶꎬＲ 为综合评价数学模型[２４]ꎮ 由于不同的评价因素对评价结果的影响程度不 ３８ ２０２０ 年第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术第 ４８ 卷 同ꎬ为了准确地表示这种影响程度的大小ꎬ定义一个 影响因素权重集 Ａꎬ 称为 Ｕ 的影响因素模糊子集ꎬ 其表达式为 Ａ ＝ Ａ１ꎬＡ２ꎬ􀆻ꎬＡｎ 其中 Ａｉ０ ≤Ａｉ≤ １ 为 Ｕｉ对 Ａ 的隶属度ꎮ 在模糊综合矩阵 Ｒ 和影响因素模糊子集 Ａ 确 定的情况下ꎬ对事件的模糊综合评价结果[２２－２５ꎬ２６]为 Ｂ ＝ Ａ Ｒ ＝ Ａ１ꎬＡ２ꎬ􀆻ꎬＡｎ ｒ１１ｒ１２􀆻ｒ１ｍ ｒ２１ｒ２２􀆻ｒ２ｍ ⋮⋮⋮ ｒｎ１ｒｎ２􀆻ｒｎｍ ＝ ｂ１ꎬｂ２ꎬ􀆻ꎬｂｍ 其中ꎬｂｊ为矿井煤层冲击危险性的模糊综合评 价 ｊ 级的隶属度[２２－２５ꎬ２６]ꎬ根据最大隶属原则[２４]ꎬ定 义 ｂｋ为最大隶属度指数 ｘꎬ ｂｋ＝ ｍａｘｂ１ꎬｂ２ꎬ􀆻ꎬｂｍ ꎬ 则矿井煤层冲击危险性模糊综合评价为 ｋ 级[２４]ꎮ ２ 矿井煤层冲击危险性模糊综合评价 由评价模型可知ꎬ矿井煤层冲击危险性模糊综合 评价应当确定评价因素集、评价集和模糊综合关系矩 阵[２７]ꎮ 矿井煤层冲击危险性的评价因素是多种多样 的ꎬ充分考虑因素指标自身的准确性、针对性、有效 性ꎬ且能够表明关键的影响因素ꎬ选取合适的参量ꎮ ２.１ 影响因素的确定 ２.１.１ 开采深度 一般情况下ꎬ矿井煤层开采深度越深ꎬ煤体受到 的地应力越大ꎬ发生矿井煤层冲击危险的可能性越 高ꎮ 撒占友等[２７]利用 ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软件ꎬ直观 展示了不同深度下ꎬ地应力的变化情况ꎬ定性地证明 开采深度影响着矿井煤层的冲击危险性ꎮ 通过查阅 相关文献与资料ꎬ最终决定参照防治煤矿冲击地 压细则ꎬ把开采深度 ｈ 分为 ｈ≤４００ ｍꎬ４００ ｍ１５的向 斜或背斜推进的工作面或巷道ꎮ 由于我国煤田分布 广泛ꎬ地质条件复杂ꎬ煤层深度、厚度、种类不同ꎬ对 应的开采技术也不尽相同ꎮ 合理的采煤工艺是煤矿 安全生产的前提ꎬ同样保证了煤矿的生产效率ꎮ 工 作面采煤工艺对矿井煤层冲击危险性的影响是巨大 的ꎮ 传统采煤工艺对煤层的稳定性破坏较大ꎬ极易 引发冲击地压ꎮ ２.２ 确定评价因素集 根据确定的影响因素ꎬ共选择了 ５ 个影响因素 作为矿井煤层冲击危险性模糊综合评价的一级指 标ꎬ即开采深度、冲击倾向性、煤层顶底板性质、地 质构造、开采技术ꎮ 类比得到矿井煤层冲击危险性 模糊综合评价的二级指标ꎬ具体如下 Ａ ＝ Ａ１ꎬ{Ａ２ꎬＡ３ꎬＡ４ꎬＡ５} Ａ１＝Ａ１１ꎬ{Ａ１２ꎬＡ１３ꎬＡ１４} Ａ２＝Ａ２１ꎬ{Ａ２２ꎬＡ２３} Ａ３＝Ａ３１ꎬ{Ａ３２ꎬＡ３３} ４８ 张科学等矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究２０２０ 年第 ８ 期 Ａ４＝Ａ４１ꎬ{Ａ４２ꎬＡ４３ꎬＡ４４ꎬＡ４５ꎬＡ４６} Ａ５＝Ａ５１ꎬ{Ａ５２ꎬＡ５３ꎬＡ５４ꎬＡ５５} 式中 Ａ１为开采深度ꎻ Ａ２为冲击倾向性ꎻ Ａ３为煤层 顶底板性质ꎻ Ａ４为地质构造ꎻ Ａ５为开采技术ꎻ Ａ１１为 ｈ≤４００ ｍꎻ Ａ１２为 ４００ ｍｈ≤６００ ｍꎻ Ａ１３为 ６００ ｍ８００ ｍꎻ Ａ２１为煤的单轴抗压强 度ꎻ Ａ２２为煤的弹性能指数ꎻ Ａ２３为煤的冲击倾向性 鉴定结论ꎻ Ａ３１为上覆硬岩厚度ꎻ Ａ３２为上覆硬岩强 度ꎻ Ａ３３为上覆硬岩至煤层距离ꎻ Ａ４１为断层的影响ꎻ Ａ４２为褶曲构造的影响ꎻ Ａ４３为煤层相变ꎻ Ａ４４为陷落 柱的影响ꎻ Ａ４５为河流冲刷带的影响ꎻ Ａ４６为构造异 常带的影响ꎻ Ａ５１为保护层卸压开采参数ꎻ Ａ５２为工 作面邻空参数ꎻ Ａ５３为工作面开采参数ꎻ Ａ５４为工作 面推进参数ꎻ Ａ５５为工作面采煤工艺ꎮ ２.３ 确定评价集 结合现行有关冲击地压的国家标准和实际需 求ꎬ确定了矿井煤层冲击危险性模糊综合评价集 Ｖꎮ Ｖ＝{Ｖ１ꎬＶ２ꎬＶ３ꎬＶ４}ꎬ其中ꎬＶ１为无冲击危险性ꎻＶ２为 弱冲击危险性ꎻＶ３为中等冲击危险性ꎻＶ４为强冲击危 险性ꎮ ２.４ 模糊评价中的多层次分析 在评价矿井煤层冲击危险性时ꎬ存在影响因素 较多ꎬ各个因素的比例不能准确确定的问题ꎮ 此时 简单的综合评价不能满足实际需求ꎮ 采用基于层次 分析法的模糊综合评价能够很好地解决问题ꎮ 基于 层次分析法的矿井煤层冲击危险性模糊综合评价模 型如图 １ 所示ꎮ 图 １ 矿井煤层冲击危险性多层次模糊综合评价模型 Ｆｉｇ.１ Ｍｕｌｔｉ－ｌｅｖｅｌ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｍｉｎｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｍｐａｃｔ ｄａｎｇｅｒ ２.５ 确定各级评价因素的权重 模糊综合评价实现定性评价到定量评价过渡 的重要环节就是计算评价影响因素的权重ꎬ权重 计算是否准确影响着模糊综合评价结果ꎮ 已有的 确定权重的方法有ꎬ功效系数法、指数加权法、神 经网络分析法、层次分析法、灰色分析法等ꎮ 因为 矿井煤层冲击危险性的评价因素较多ꎬ不同评价 因素之间联系密切ꎬ因此基于层次分析法ＡＨＰ 计算各因素的权重[２７]ꎬ再咨询一些相关领域的经 验丰富的学者ꎬ通过一致性检验计算得到相关评 价矩阵ꎮ 利用层次分析法确定权重就是先构建判 断矩阵ꎬ再用判断矩阵来确定评价因素的权重值ꎬ 建立判断矩阵ꎮ Ａ＝ ａ１１ａ１２􀆻ａ１ｎ ａ２１ａ２２􀆻ａ２ｎ ⋮⋮⋮ ａｎ１ａｎ２􀆻ａｎｎ 其中 ａｉｊ＝ １/ ａｊｉꎮ 判断矩阵 Ａ 中的元素 ａｉｊ表 示要素 ａｉ对 ａｊ的相对重要度ꎬ即 ａｉｊ ＝ ｗ ｉ/ ｗｊ １ 其中ｗｉ和 ｗｊ分别为要素 ａｉ和 ａｊ的重要性标度 值ꎮ 判断矩阵主要是通过 １９ 标度方法来量化要 素重要性[２２－２３]表 １ꎮ 表 １ 判断矩阵标度及其含义 Ｔａｂｌｅ １ Ｊｕｄｇｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ ｓｃａｌｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅａｎｉｎｇ 标度含义 １ａｉ和 ａｊ两者的重要性相同 ３ａｉ比 ａｊ稍微重要 ５ａｉ比 ａｊ明显重要 ７ａｉ比 ａｊ强烈重要 ９ａｉ比 ａｊ极端重要 ２ꎬ４ꎬ６ꎬ８上述两相邻判断的中值 层次分析法确定权重的步骤如下[２３] １构造判断矩阵 Ａꎮ ２判断矩阵的权重及最大特征根λｍａｘꎮ ①计算判断矩阵每一行元素的乘积 Ｍｉꎮ Ｍｉ＝∏ ｎ ｊ ＝ １ ａｉｊ２ ②计算 Ｍｉ的 ｎ 次方根 Ｗｉꎮ Ｗｉ＝ ｎ Ｍｉ３ ③对向量 Ｗ ＝Ｗ１Ｗ２􀆻 Ｗｎ[]Ｔ规范化ꎬ即所求 的特征向量ꎮ ５８ ２０２０ 年第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术第 ４８ 卷 Ｗｉ ＝ Ｗ ｉ /∑ ｎ ｊ ＝ １ Ｗｉ４ 则 Ｗ ＝Ｗ１Ｗ２􀆻 Ｗｎ[ ] Ｔ即为所求的特征向量ꎮ ④计算特征向量的最大特征根 λｍａｘꎮ λｍａｘ＝∑ ｎ ｊ ＝ １ ＡＷｉ ｎ Ｗｉ ５ 式中 ＡＷｉ为向量 ＡＷ 的第 ｉ 个元素ꎮ ＡＷ ＝ ＡＷ１ ＡＷ２ ⋮ ＡＷｎ ＝ Ａ１１Ａ１２􀆻Ａ１ｎ Ａ２１Ａ２２􀆻Ａ２ｎ ⋮⋮⋮ Ａｎ１Ａｎ２􀆻Ａｎｎ Ｗ１ Ｗ２ ⋮ Ｗｎ ３判断矩阵的一致性检验ꎮ ①计算一致性指标 ＣＩ ꎮ ＣＩ ＝ λｍａｘ－ ｎ / ｎ － １６ ②计算平均随机一致性指标 ＣＲ ꎮ ＣＲ ＝ ＣＩ/ ＲＩ７ 其中 ＲＩ 为同阶平均随机一致性指标ꎬ其值详 见表 ２ꎮ 表 ２ 同阶平均随机一致性指标 Ｔａｂｌｅ ２ Ｍｅａｎ ｒａｎｄｏｍ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｓａｍｅ ｏｒｄｅｒ 矩阵阶数１、２３４５６７８ ＲＩ００.５８０.９０１.１２１.２４１.３２１.４１ 矩阵阶数９１０１１１２１３１４１５ ＲＩ１.４５１.４９１.５２１.５４１.５６１.５８１.５９ 当 ＣＲ≤０.１ꎬ表明建立的判断矩阵具有满意的 一致性ꎬ表明权重的选取是符合要求的ꎬ反之要重新 确定判断矩阵ꎬ直到构建的判断矩阵符合要求ꎮ ２.６ 建立模糊关系矩阵 借鉴单因素评价矩阵的构建过程ꎬ得到多层次 隶属关系矩阵ꎮ 将每个因素对评价结果的影响汇总 可以得到单因素评价集ꎮ 隶属函数需要用专门的方 法来准确确定ꎬ减小误差ꎮ 隶属函数的计算方法有 二元对比排序法ꎬ专家评分法、推理法、三分法、模糊 统计方法等ꎮ 不同煤矿的矿井煤层地质条件不同ꎬ 不能找到一个适用于所有因素的隶属函数ꎮ 结合实 际情况ꎬ使用专家评分法来确定隶属度函数ꎬ即在确 定模糊关系时ꎬ询问一定数量相关领域学者专家与 具有丰富经验的高级工程技术人员依据评价等级 Ｖ 打分[３０]ꎮ 通过对打分数据的处理ꎬ可以得到不同因 素对应评价等级的比例ꎬ将不同评价因素的级别比 例汇总就确定了模糊关系矩阵 Ｒꎮ ３ 工程实例分析 下面以内蒙古某矿为例ꎬ对 ２－１ 煤层的矿井煤 层冲击危险性进行评价ꎬ以验证构建的模型是否可 以用于矿井煤层冲击危险性评价ꎮ ２－１ 煤层自然厚度 ０６.３７ ｍꎬ平均 ２.６３ ｍꎬ煤 层可采厚度 １.０６５.６１ ｍꎬ平均 ２.５２ ｍꎮ 煤层总体 呈大型的宽缓波状起伏ꎬ为背斜构造ꎬ背斜走向为北 向西ꎬ煤层倾角为 １３ꎮ ２－１ 煤层为对比可靠ꎬ基 本全区可采的较稳定稳定煤层ꎮ ２－１ 煤层与 ２－２ 煤层间距为 ０.８７４３.８４ ｍꎬ平均 ２０.１３ ｍꎮ ２－１ 煤层 煤层顶底板特征详见表 ３ꎮ 表 ３ ２－１ 煤层顶底板特征 Ｔａｂｌｅ ３ Ｒｏｏｆ ａｎｄ ｆｌｏｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｎｏ.２－１ ｃｏａｌ ｓｅａｍ 顶、底板岩性厚度/ ｍ岩性特征 基本顶 细砂岩、 中砂岩 １３.８ ２３.３ 浅灰白色ꎬ以石英为主ꎬ含少 量云母 直接顶 砂质泥岩、 粉砂岩 ２.５３ ７.８０ 浅灰色ꎬ致密状ꎬ以石英为主 伪顶砂质泥岩 ０.２５ ０.４５ 灰黑色ꎬ水平层理 直接底 砂质泥岩、 粉砂岩 ３.４ ８.９ 灰色ꎬ以石英为主ꎬ泥质胶结ꎬ 含一定数量的植物化石及云 母碎片 基于层次分析法的某矿 ２－１ 煤层冲击危险性 模糊综合评价模型的重点是确定各影响因素的权 重ꎮ 计算矿井煤层冲击危险性评价因素的权重过程 如下 １构造判断矩阵 Ａ 为 Ａ＝ １１/３１/５２３ ３１１/２４５ ５２１７８ １/２１/４１/７１４ １/３１/５１/８１/４１ ２经式２式５计算ꎬ判断矩阵的最大特征 值为 λｍａｘ＝５.２１ꎬ评价因素的权重为 Ａ ＝ Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４Ａ５[]＝ ０.１３０.２７０.４６０.０９０.０５[] ３由式６、式７得 ＣＲ ＝０.０５０.１ꎬ经判断矩 阵的一致性检验可知ꎬＡ 具有满意的一致性ꎮ 同上ꎬ二级评价因素权重计算过程如下 判断矩阵 Ａ１为 Ａ１＝ １１/３１/５１/７ ３１１/２１/４ ５２１１/６ ７４６１ 经式２式５计算ꎬ λｍａｘ＝４.２４ꎬ评价因素的 权重为 ６８ 张科学等矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究２０２０ 年第 ８ 期 Ａ１＝Ａ１１Ａ１２Ａ１３Ａ１４[]＝ ０.０５０.１３０.２００.６２[] 由式６、式７得 ＣＲ ＝０.０９０.１ꎬ经判断矩阵 的一致性检验可知ꎬＡ１具有满意的一致性ꎮ 判断矩阵 Ａ２为 Ａ２＝ １２１/３ １/２１１/３ ３３１ 经式２式５计算ꎬ λｍａｘ＝３.０５ꎬ评价因素的 权重为 Ａ２＝Ａ２１Ａ２２Ａ２３[]＝０.２５０.１６０.５９[ ] ꎮ 由式６、式７得 ＣＲ＝ ０.０４０.１ꎬ经判断矩阵 的一致性检验可知ꎬＡ２具有满意的一致性ꎮ 判断矩阵 Ａ３为 Ａ３＝ １１/３２ ３１３ １/２１/３１ 经式２式５计算ꎬ λｍａｘ＝３.０５ꎬ评价因素的 权重为 Ａ３＝Ａ３１Ａ３２Ａ３３[]＝０.２５０.６００.１５[] 由式６、式７得 ＣＲ＝ ０.０４０.１ꎬ经判断矩阵 的一致性检验可知ꎬＡ３具有满意的一致性ꎮ 判断矩阵 Ａ４为 Ａ４＝ １２３３４５ １/２１２４５６ １/３１/２１６７９ １/３１/４１/６１３３ １/４１/５１/７１/４１２ １/５１/６１/９１/４１/２１ 经式２式５计算ꎬ λｍａｘ＝ ６.５２ꎬ评价因素 的权重为 Ａ４＝Ａ４１Ａ４２Ａ４３Ａ４４Ａ４５Ａ４６[]＝ ０.３４０.２６０.２５０.０８０.０４０.０３[] 由式６、式７得 ＣＲ＝ ０.０８０.１ꎬ经判断矩阵 的一致性检验可知ꎬＡ４具有满意的一致性ꎮ 判断矩阵 Ａ５为 Ａ５＝ １３５１/２５ １/３１２１/３４ １/５１/２１１/７４ ２３７１７ １/５１/４１/４１/７１ 经式２式５计算ꎬ λｍａｘ＝５.２６ꎬ评价因素的 权重为 Ａ５＝Ａ５１Ａ５２Ａ５３Ａ５４Ａ５５[]＝ ０.３００.１４０.０８０.４４０.０４[] 由式６、式７得 ＣＲ＝ ０.０６０.１ꎬ经判断矩阵 的一致性检验可知ꎬＡ５具有满意的一致性ꎮ 用专家评分法确定的 ６ 个单因素评判矩阵分 别为 Ｒ１＝ ０.１７０.２１０.５８０.０４ ０.２９０.１４０.４４０.１３ ０.１１０.２４０.５３０.１２ ０.１６０.２１０.５５０.０８ Ｒ２＝ ０.１８０.１７０.４９０.１６ ０.１６０.５１０.１６０.０７ ０.２９０.１７０.４８０.０６ Ｒ３＝ ０.１８０.３３０.３７０.１２ ０.２４０.２６０.４３０.０７ ０.１１０.２３０.３７０.２９ Ｒ４＝ ０.２７０.３２０.３４０.０７ ０.１８０.３７０.３９０.０６ ０.３３０.２４０.３５０.０８ ０.２４０.２８０.４２０.０６ ０.１８０.２６０.４１０.１５ ０.２６０.２１０.３３０.２０ Ｒ５＝ ０.１６０.２４０.５３０.０７ ０.１７０.３７０.３４０.１２ ０.０６０.３６０.５３０.０５ ０.１５０.１９０.６２０.０４ ０.２３０.２２０.４１０.１４ １一级模糊综合评价令 Ｂ１ ＝ Ａ １ Ｒ １ ＝０.１７０.２１０.５３０.０９[] Ｂ２ ＝ Ａ ２ Ｒ ２ ＝０.２４０.２２０.４３０.１１[] Ｂ３ ＝ Ａ ３ Ｒ ３ ＝０.２１０.２７０.４１０.１１[] Ｂ４ ＝ Ａ ４ Ｒ ４ ＝０.２６０.３００.３６０.０８[] Ｂ５ ＝ Ａ ５ Ｒ ５ ＝０.１５０.２５０.５４０.０６[] 将得到的 Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５作为上一层评价矩 阵 Ｒꎬ并作模糊变换ꎮ ２二级模糊综合评价已知ꎬ Ａ ＝ ０.１３０.２７０.４６０.０９０.０５[] Ｒ ＝ Ｂ１Ｂ２Ｂ３Ｂ４Ｂ５[] Ｔ 则 Ｂ ＝ Ａ Ｒ ＝０.２１０.２５ ０.４３０.１１[] 以内蒙古某矿为例ꎬ由最大隶属度关系原则可 知２－１ 煤层的最大隶属度指数 ｘ＝ ０.４３ꎬ其隶属度 ７８ ２０２０ 年第 ８ 期煤 炭 科 学 技 术第 ４８ 卷 指数评价如图 ２ 所示ꎮ 冲击危险性模糊综合评价结 果为中等冲击危险性ꎬ该综合评价结果与实际的情 况较为吻合ꎮ 基于层次分析法的矿井煤层冲击危险 性评价结果和现场基于综合指数法的实际评价结果 均表明２－１ 煤层冲击危险性为中等冲击危险性ꎮ Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４无、弱、中等、强冲击危险性 图 ２ ２－１ 煤层冲击危险性隶属度指数评价 Ｆｉｇ.２ Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｉｎｄｅｘ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｏ.２－１ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｍｐａｃｔ ｄａｎｇｅｒ ４ 结 论 １确定了矿井煤层冲击危险性的影响因素为 开采深度、冲击倾向性、煤层顶底板性质、地质构造、 开采技术ꎬ结论表明影响矿井煤层冲击危险性的因 素中ꎬ煤层顶底板性质占比较大ꎮ ２提出了矿井煤层多层次模糊综合评价模型ꎬ 应用矿井煤层实例ꎬ得到的评价结果与应用综合指 数法得到的结果一致ꎬ证明该方法可以应用到矿井 煤层冲击危险性评价中ꎬ研究为矿井煤层冲击危险 性模糊综合评价研究提出一种新的评价角度ꎮ ３发现了基于层次分析法的矿井煤层冲击危 险性模糊综合评价更加注重不同影响因素之间的重 要性和关联性ꎬ评价结果更准确ꎮ 参考文献Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ [１] 姜耀东ꎬ潘一山ꎬ姜福兴ꎬ等.我国煤炭开采中的冲击地压机理 和防治[Ｊ].煤炭学报ꎬ２０１４ꎬ３９２２０５－２１３. ＪＩＡＮＧ Ｙａｏｄｏｎｇꎬ ＰＡＮ Ｙｉｓｈａｎꎬ ＪＩＡＮＧ Ｆｕｘｉｎｇꎬ ｅｔ ａｌ. Ｒｏｃｋｂｕｒｓｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｉｎａ [Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙꎬ２０１４ꎬ３９２２０５－２１３. [２] 姜耀东ꎬ赵毅鑫ꎬ刘文岗ꎬ等.煤岩冲击失稳的机理和实验研究 [Ｍ].北京科学出版社ꎬ２００９１－１１. [３] 张科学.构造与巨厚砾岩耦合条件下回采巷道冲击地压机制 研究[Ｊ].岩石力学与工程学报ꎬ２０１７ꎬ３６４１０４０. ＺＨＡＮＧ Ｋｅｘｕｅ.Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｒｏｃｋ ｂｕｒｓｔ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｇｅ ｃｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｅ [Ｊ].Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ