基于AHP-云模型在煤矿瓦斯爆炸危险性评价中的应用

谷新保，任 寰，王毅恒

(1.南阳理工学院土木工程学院 河南 南阳 473004；2.四川轻化工大学土木工程学院 四川 自贡 643002)

瓦斯爆炸是煤矿安全事故频发的主要原因，据统计3人以上死亡的煤矿安全事故中，由瓦斯引起的占总数的52%以上，瓦斯爆炸严重影响了煤矿开采的效率，因此对煤矿瓦斯爆炸危险性的评价就成为一个急需解决的问题[1]。

国内许多学者对煤矿瓦斯爆炸危险性评价采用不同的方法进行了研究。常用的评价方法有模糊神经网络法、事故树分析法、熵权和模糊综合法、层次分析法和聚类法[2-6]，例如屈娟等运用模糊数学与AHP法进行危险性评估[7]，谢国民建立了FOA-SVM风险识别模式[8]，高玉翠[9]利用BP神经网络对煤矿瓦斯爆炸灾害进行了风险评估，这些理论都极大地促进了瓦斯爆炸危险性理论的发展，但是这些方法没有充分考虑到各种瓦斯爆炸评价因子的随机性和模糊性的特点，因此本文将层次分析法理论和云模型理论相结合对平顶山某煤矿的瓦斯爆炸危险性进行了评价，并和相关其他方法进行了对比，对未来煤矿瓦斯灾害预测具有一定的指导意义。

1 基本理论

为了更好地评价瓦斯爆炸的危险性，这里取煤矿中气体压力X1(Mp)、气体浓度X2(m3/t)、开采深度X3(m)、地质结构X4、煤的原生参数X5、煤层厚度X6(m)6个因素作为评价因子。

1.1 利用AHP方法确定因子系数

1.1.1 构建层次图

把6个影响因子可以归结为3个主因素即物源特征、固有属性和施工进度，可以把这3个主因素作为准则层，然后把煤矿瓦斯爆炸危险性评价作为目标层，6个影响因子作为子准则层，建立评价层次体系如图1所示。……