近50年来,对松散含水层开采安全风险评价的主要方法是定性和半定量。在本研究中,采用基于经验公式的水流裂隙带最大高度。在煤层开采厚度为2.2m时,确定叠加区防水煤柱尺寸为25.6m,扩张区防水煤柱尺寸为15.84m。图7-11显示了防水煤柱的分布图。图7-12为上覆岩层、上部煤层厚度、膏体回填层厚度和底部黏土层厚度等值线图。通过比较图7-11和图7-12,可以对开采的安全性作出决策,这是众所周知的传统方法。为了将传统方法的结果与基于熵的空间多准则决策模型进行比较,采用敏感性分析方法探讨各因素对灾害等级变化的影响。基于单因素敏感性分析方法,各因素与危险度的关系如图7-13所示。
图7-11 防水煤柱分布图
图7-12 充填体、上部煤层厚度、覆岩与底部黏土层厚度等值线图(www.xing528.com)
图7-13 单因素的敏感性分析
在五个影响因素中,导水裂隙带高度对松散含水层下采煤危险性程度非常敏感。危险等级对涌水量和基岩标高也很敏感。因此,这五个因子均为敏感性参数,基于熵多准则决策模型由于增加了对地质条件的考虑而更加准确。例如,研究区域的西角区域被划分为安全存在一定程度危险的区域。由于基岩标高较大的变化和导水裂隙带有较大高度,覆岩厚度应符合防水煤柱的设计要求。然而,传统的方法忽略了基岩起伏等几个关键因素。图7-11和图7-12的结果不如图7-10的精确,因为只划分了两个区域,没有划分过渡区域。因此,水文地质条件的逐渐变化没有反映出来。与常规方法相比,该决策模型更加全面,能够较全面地考虑决定开采安全的主要因素。该决策模型的结果符合实际生产情况,适用于其他地质条件相似的地区。该模型为松散含水层下采煤危险性评价提供了新的方法。但由于研究区地质构造简单,故采用基岩地表高程。对于地质构造较为复杂的矿山,需要对其地质构造进行定量分析。
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