(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211142501.4 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 陕西正通煤业有限责任公司 地址 712000 陕西省咸阳市长武县 彭公镇 齐宇河村 申请人 中国矿业大 学 (72)发明人 侯涛　乔伟　程香港　宋士康　 孟祥胜　冯海龙　张磊　崔玉江　 卜中国　刘涛　张涛　贾晶晶　 赵安泽　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 潘文龙 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于沉积相的煤矿动力灾害地质风险 预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于沉积相的煤矿动力 灾害地质风险预测方法， 其采用煤层厚度、 煤层 埋藏深度、 沉积微相 、 地质构造容量维、 最大水平 主应力等五个因素作为评价指标， 采用模糊层次 分析法， 综合计算了各指标的权重， 使用 指标物 理意义明确， 数据简单易得， 操作 简单方便， 易于 现场技术人员实际应用， 为冲击危险性评价提供 了一种新的思路和方法。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115526389 A 2022.12.27 CN 115526389 A 1.一种基于沉积相的煤矿动力灾害地质风险预测方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1： 通过收集研究区地质勘探资料， 对煤层厚度M、 埋藏深度D、 构造展布T的数据进行统 计； S2： 调研区域 地质资料， 了解区域 沉积演化及构造演化历史； S3： 对矿区进行钻探工作， 通过钻孔取芯， 进行覆岩岩性鉴定和粒度分析， 且获得垂向 上地层分布特 征， 结合钻孔测井曲线判断各组地层沉积相分布特 征； S4： 以此钻孔为关键井， 通过分析矿区勘探阶段其他钻孔测井曲线 的幅度、 形态、 接触 关系和组合类型 特征， 结合钻孔综合柱状图， 获取矿区沉积相平面展布数据S； S5： 根据矿井地质和水文地质数据资料， 收集研究区地应力测试 数据P； S6： 利用模糊层次分析法， 构建模糊判别矩阵， 计算各影响因素权重常数， 包括煤层厚 度、 煤层埋 藏深度、 沉积微相、 地质构造容 量维、 最大 水平主应力共五个因素； S7： 将各影响因素进行无量纲处理， 并代入下式计算， 绘制矿井冲击地压风险指数V分 布图： 其中： V为冲击地压风险指数； 为归一化后的煤层厚度； 为归一化后的煤层埋藏深 度； 为归一化后的研究区沉积微相平面展布数据； 为归一化后的研 究区构造容量维； 为归一化后的最大 水平主应力； w1、 w2、 w3、 w4为权重常数。 2.如权利要求1所述的一种基于沉积相的煤矿动力灾害地质风险预测方法， 其特征在 于： 步骤S8中， 通过计算研究区地质构造容量维来表示在构造应力作用下断层或褶曲的复 杂程度， 以用来分析和研究地质构造对冲击地压的影响； 研究区构造容量维计算方法为： 将构造区域内分割成若干个边长为l的小方格， 用边长 为l的网格覆盖构造迹线， 记录包含构造迹线的网格数N(l)， 不断缩小网格尺寸为li， 得到 相应的N(li)， 则在lnl ‑lnN(l)坐标系中， 作出一条曲线， 其直线段 的斜率即为构造的容量 维T； 即构造容 量维T为： 3.如权利要求2所述的一种基于沉积相的煤矿动力灾害地质风险预测方法， 其特征在 于： 步骤S7中， 权 重常数计算 步骤为： 基于0.1～0.9模糊标度法， 对影响因素间进行两两比较， 建立模糊互补判别矩阵， 称为 矩阵A： 式中， 1≥aij≥0， aii＝0.5， aij+aji＝1， i,j＝1,2,. ..,n. 当模糊互补判别矩阵中满足aij＝aik‑ajk+0.5， 满足模糊一致判别矩阵， 则模糊一致矩权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526389 A 2阵R为： 设W＝(w1,w2,...,wn)T是模糊判别矩阵A的权 重向量， 则： 为了判断模糊互补判别矩阵的一致性， 采用相容性指标I进行检验， 相容性指标I按下 式进行计算： 根据相容性指标的有关定义， 当相容性指标I(A,W*)≤0.1， 认为模糊判别矩阵满足一 致性要求。 4.如权利要求3所述的一种基于沉积相的煤矿动力灾害地质风险预测方法， 其特征在 于： 所述步骤S8中， 各影响因素的原 始数据无量纲处 理按下式进行计算： 式中， xi为各影响因素的原始数据； max(xi)， min(xi)分别为各影响因素的最大值和最 小值； 为各影响因素归一 化后的数据。 5.如权利要求1所述的一种基于沉积相的煤矿动力灾害地质风险预测方法， 其特征在 于： 所述步骤S8中， 采用自然分类方法将冲击地压风险性划分为： 安全区、 相对安全区、 相对 危险区、 危险区和极危险区共5个风险等级区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526389 A 3