本發(fā)明涉及煤系承壓斷層注漿效果評(píng)價(jià)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種斷層注漿效果多因素ahp綜合評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
：斷層注漿加固是漿液在泵壓的作用下擠壓或滲透到裂隙內(nèi)，漿液固結(jié)后，以固體形式充填在裂隙中并與巖體固結(jié)，這些充填的材料在巖體內(nèi)形成新的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)骨架內(nèi)側(cè)則是均勻密實(shí)的巖體，形成網(wǎng)絡(luò)骨架的充填材料具有較好的彈性黏結(jié)強(qiáng)度，在相同應(yīng)力作用下，未注漿時(shí)巖體強(qiáng)度達(dá)到極限狀態(tài)；而注漿后的巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)，自承能有所提高。同樣，對(duì)注漿效果進(jìn)行評(píng)價(jià)也是及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前對(duì)于注漿效果評(píng)價(jià)的方法主要有注漿前后水量比較法、取樣檢查法、鉆孔檢測(cè)法、無(wú)線電波透視法、pst法等，這些方法大多實(shí)際評(píng)價(jià)比較復(fù)雜，工程量較大，評(píng)價(jià)影響因素較多，不能更好的合理直觀評(píng)價(jià)注漿效果技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：1.本發(fā)明的目的鑒于此，本發(fā)明針對(duì)斷層注漿效果評(píng)價(jià)技術(shù)的不足，提供一種定性與定量評(píng)價(jià)注漿加固效果的方法。2.本發(fā)明的技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種斷層注漿效果多因素ahp綜合評(píng)價(jià)方法，該方法包括：步驟a，歸納影響注漿加固效果的影響因素，建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；步驟b，對(duì)影響注漿加固效果因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，利用平均值構(gòu)造判斷矩陣；步驟c，根據(jù)構(gòu)造判斷矩陣，確定注漿加固評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)權(quán)重；步驟d，將注漿加固效果水平劃分等級(jí)，并作定性和定量描述；步驟e，按照評(píng)價(jià)等級(jí)集，對(duì)注漿加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。本發(fā)明通過(guò)歸納影響注漿加固效果的主要因素，建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，基于層次分析理論，劃分出合理的注漿效果水平等級(jí)，進(jìn)而對(duì)照評(píng)價(jià)等級(jí)集，定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)斷層注漿加固效果，且本發(fā)明操作簡(jiǎn)單合理，易于實(shí)際應(yīng)用。附圖說(shuō)明此處用來(lái)說(shuō)明的附圖是為了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說(shuō)明，為本申請(qǐng)的一部分，但并不能限定本發(fā)明。圖1為本發(fā)明斷層注漿效果多因素ahp綜合評(píng)價(jià)方法流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)例注漿加固效果的遞階層次結(jié)構(gòu)模型圖。具體實(shí)施方案下面結(jié)合附圖及本發(fā)明所應(yīng)用的實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本發(fā)明斷層注漿效果多因素ahp綜合評(píng)價(jià)方法流程圖。如圖1所示，該方法包括：步驟a，歸納影響注漿加固效果的影響因素，建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；步驟b，對(duì)影響注漿加固效果因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，利用平均值構(gòu)造判斷矩陣；步驟c，根據(jù)構(gòu)造判斷矩陣，確定注漿加固評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)權(quán)重；步驟d，將注漿加固效果水平劃分等級(jí)，并作定性和定量描述。步驟e，按照評(píng)價(jià)等級(jí)集，對(duì)注漿加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。以下結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)上述每一步驟進(jìn)行解釋說(shuō)明。步驟a，歸納影響注漿加固效果的影響因素，建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型。在本發(fā)明實(shí)例中，影響注漿加固效果的主要因素歸納為7個(gè)方面：水量、水溫、注漿后壓力、吸水率、物探成果、p-q曲線分析和鉆孔取芯檢查?；趯?duì)本次注漿加固效果評(píng)價(jià)，把7個(gè)主要方面歸納為定量分析判斷和鉆孔驗(yàn)證判斷兩個(gè)分目標(biāo)。兩個(gè)分目標(biāo)層又分別受個(gè)下一層次因素的影響，具體見(jiàn)圖2。在圖2中，最高層(總目標(biāo)層)為注漿加固效果評(píng)價(jià)(a)；分目標(biāo)層(b)包含2個(gè)因素，即定量分析判斷(b1)、鉆孔驗(yàn)證判斷(b2)；準(zhǔn)則層(c)包含7個(gè)因素，即水溫(c1)、水量(c2)、注漿結(jié)束壓力(c3)、吸水率(c4)、物探成果(c5)、p-q曲線分析(c6)、鉆孔取芯檢查(c7)。步驟b，對(duì)影響注漿加固效果因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，利用平均值構(gòu)造判斷矩陣。本發(fā)明實(shí)例中，假定b層次因素中bi與下一層次中pi(i＝1，2，…，n)有聯(lián)系，建立判斷矩陣，形式如下:通過(guò)各因素的兩兩比較確定各因素的優(yōu)先權(quán)重等級(jí)，表示因素關(guān)于的相對(duì)重要性。其評(píng)價(jià)結(jié)果利用下面矩陣表示。依據(jù)評(píng)級(jí)指標(biāo)建立分析結(jié)構(gòu)，運(yùn)用“征集專家評(píng)分”方法，征集和咨詢現(xiàn)場(chǎng)專家與研究學(xué)者的意見(jiàn)，對(duì)注漿加固效果的各影響因素進(jìn)行打分。打分標(biāo)準(zhǔn)依照所建議使用的1-9作為數(shù)量尺度，如表1所示。表1saaty評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用matlab中eig函數(shù)計(jì)算判斷矩陣特征值并選擇最大特征值λmax。對(duì)構(gòu)造矩陣(c.r.)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。當(dāng)c.r.<0.10，認(rèn)為判斷矩陣具有較好的一致性，當(dāng)需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整與修正，其計(jì)算公式如下所示。c.i.的值的大小，說(shuō)明矩陣偏離一致性的程度的大小，值越大偏離程度越大，其計(jì)算公式如下所示，r.i.是平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，其取值如下表2所示。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析，對(duì)影響注漿加固效果因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，利用其平均值構(gòu)造判斷矩陣(表3～表5)。表2不同階數(shù)矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)r.i.取值表矩陣階數(shù)345678r.i.0.580.91.121.241.321.41矩陣階數(shù)91011121314r.i.1.451.491.511.541.561.58表3a-bi判斷矩陣及其計(jì)算結(jié)果(i＝1，2)表4b1-ci判斷矩陣及其計(jì)算結(jié)果(i＝1，2，3，4，5)表5b2-ci判斷矩陣及其計(jì)算結(jié)果(i＝6，7)步驟c，根據(jù)構(gòu)造判斷矩陣，確定注漿加固評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)權(quán)重。根據(jù)構(gòu)造判斷矩陣，當(dāng)矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，需計(jì)算因素優(yōu)先級(jí)權(quán)重計(jì)算，計(jì)算方法如表6所示。表6各因素權(quán)重計(jì)算方法把以上分析與計(jì)算結(jié)果匯總，最終確定注漿加固評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)權(quán)重，如表7所示。表中所示的各因素的權(quán)重，為各因素對(duì)上一級(jí)的層次單排序，為了更好了實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)，還需要進(jìn)行層次總排序。某一層總排序的權(quán)重為該層單排序的權(quán)重與隸屬于上一層次因素總排序權(quán)重乘積之和。因此，總排序權(quán)重的計(jì)算要由最高層至最低層逐層進(jìn)行。其計(jì)算公式如下所示：式中：bj是指b層m個(gè)因素對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重；cij是指層次c層因素對(duì)上層bj的層次單排序。表7注漿效果等級(jí)評(píng)價(jià)級(jí)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)權(quán)重對(duì)層次總排序也需作一致性檢驗(yàn)，由最高層到最低層逐層進(jìn)行。設(shè)b層因素對(duì)a層因素的aj層次單排序一致性指標(biāo)為cij，隨機(jī)一致性指標(biāo)為rij，則層層次總排序的一致性比率為：當(dāng)c.r.＜0.10時(shí)，層次總排序結(jié)果有良好一致性，通過(guò)檢驗(yàn)。模型中次目標(biāo)層共有b1、b22個(gè)因素，對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重分別為0.889、0.113，下一層次c層(準(zhǔn)則層)共有的7個(gè)因素。層次c層的n個(gè)因素對(duì)上層bj的層次單排序cij數(shù)值如表8所示。c層的7個(gè)因素經(jīng)過(guò)層次總排序得到各因素的權(quán)重結(jié)果如表9所示。表8準(zhǔn)則層各因素對(duì)次目標(biāo)層層次單排序cij數(shù)值表123456710.27450.28870.16930.03580.231720.1250.875表9準(zhǔn)則層各影響因素權(quán)重i1234567ci/％0.2440.25660.15050.03180.2060.01390.0972步驟d，將注漿加固效果水平劃分等級(jí)，并作定性和定量描述。根據(jù)我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀及工作面日常管理要求，將注漿加固效果等級(jí)水平劃分為四個(gè)等級(jí)：ⅰ安全性好；ⅱ安全性較好；ⅲ安全性差；iv安全性極差。并作了定性和定量的描述，具體見(jiàn)表10。表10注漿效果等級(jí)水平劃分等級(jí)安全性好ⅰ安全性較好ⅱ安全性差ⅲ安全性極差iv數(shù)值v0<v≤0.250.25<v≤0.50.5<v≤0.750.75<v≤1設(shè)評(píng)價(jià)集為v，評(píng)語(yǔ)為un，把危險(xiǎn)性等級(jí)設(shè)計(jì)為“四等級(jí)制”，即：v＝{u1，u2，…，un}＝{ⅰ，ⅱ，ⅲ，iv}步驟e，按照評(píng)價(jià)等級(jí)集，對(duì)注漿加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)工作面各評(píng)價(jià)因素的分析，對(duì)注漿上段和下段評(píng)價(jià)因素指標(biāo)進(jìn)行取值，具體如表11、表12所示。表11上段注漿影響因素評(píng)價(jià)表表12下段注漿影響因素評(píng)價(jià)表利用表11中數(shù)據(jù)，對(duì)注漿上段影響因素評(píng)價(jià)數(shù)值v進(jìn)行計(jì)算，確定其v值等于0.34834，安全性較好，與實(shí)際情況相符。對(duì)模型不做調(diào)整。利用表12中數(shù)據(jù)，對(duì)注漿下段影響因素評(píng)價(jià)數(shù)值v進(jìn)行計(jì)算，確定其v值等于0.43189，安全性較好。本發(fā)明通過(guò)歸納影響注漿加固效果的主要因素，建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，基于層次分析理論，劃分出合理的注漿效果水平等級(jí)，進(jìn)而對(duì)照評(píng)價(jià)等級(jí)集，定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)斷層注漿加固效果，且本發(fā)明操作簡(jiǎn)單合理，易于實(shí)際應(yīng)用。以上所述具體實(shí)例，對(duì)本發(fā)明的目的，過(guò)程和有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，并不用于限定本發(fā)明的限定范圍，凡在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12