基于博弈论与TOPSIS法煤与瓦斯突出危险性评价研究

(贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025)

在我国的一次能源组成中，煤炭消费量占能源消费总量的56.8%[1]。随着国内浅部煤炭资源的枯竭，大部分矿井开始向深部延伸开采，煤层开采条件愈发复杂，煤与瓦斯突出事故的发生频率、区域强度均显著增加[2]。煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的灾害之一，严重威胁煤矿井下工人生命安全[3-4]。因此，研究并建立煤与瓦斯突出危险性评价模型，对保证煤矿安全生产具有重要意义。

国内外学者利用各种理论、数学方法从不同角度对煤与瓦斯突出危险性评价和预测做了大量的研究[5-7]，目前运用较多的有层次分析法、灰色关联法、模糊数学、突变理论及BP神经网络等[8-9]，但由于煤与瓦斯突出的不确定性，单靠某一方法或指标的预测准确性不高，故对煤与瓦斯突出进行预测、评价时，通常综合多种方法。郭德勇等[10]首次将层次分析法和模糊综合评判方法相结合，在典型工作面进行运用，验证了层次分析-模糊综合评判方法的可行性；谢雄刚等[11]结合熵权和可拓理论构建了矿井煤与瓦斯突出评价模型对煤层突出危险性进行评价；Xu等[12]为评价煤与瓦斯突出危险性，提出一种基于事故树基本事件重要度、灰色关联分析和领结模型的安全评估方法；王云刚等[13]基于熵权法和灰色关联法建立模型，对平顶山东部矿区现场进行煤与瓦斯突出评价，验证了建立模型的合理性。突出危险性评价的准确性很大程度上取决于指标权重的合理性，通过专家评判来确定指标权重具有一定的主观性[14]，故引入客观指标权重，基于博弈论对主客观权重进行组合赋权，避免单一赋权带来的偏向性，使评价结果更加准确。……