陳 晨 ，賈建稱，董 夔,吳 艷,喬 康

(1.煤炭科學(xué)研究總院，北京 10013； 2.中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，西安 710054)

改進(jìn)的AHP法在煤層頂板砂巖富水性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

陳 晨1、2，賈建稱1，2，董 夔1，2,吳 艷2,喬 康2

(1.煤炭科學(xué)研究總院，北京 10013； 2.中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，西安 710054)

針對(duì)在傳統(tǒng)AHP法確定富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重時(shí)，采用1～9、0～2、0.1～0.9標(biāo)度法構(gòu)建判斷矩陣過程中存在的問題，引入了新的五標(biāo)度法。使得在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)，更加符合專家打分心理，也避免了信息量丟失以及對(duì)原始判斷矩陣進(jìn)行間接的數(shù)學(xué)處理或變換。應(yīng)用改進(jìn)的Weber-Fechner定律評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，對(duì)葫蘆素井田延安組三段3-1煤層頂板砂巖富水性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，改進(jìn)的AHP法確定富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重時(shí)是有效的，同時(shí)也為富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)提供了一種新方法。

AHP法；五標(biāo)度法；成巖作用；構(gòu)造形跡；Weber-Fechner定律

0 引言

含水層富水性與多種地質(zhì)因素有關(guān)，呈現(xiàn)出復(fù)雜性，只考慮某一些因素，很難客觀、全面地反映礦井地下水運(yùn)移、富集情況。因此，目前對(duì)含水層富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)主要是在大量水文地質(zhì)勘探、測(cè)井、抽放水試驗(yàn)資料以及物化探工作的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，融合多種數(shù)據(jù)進(jìn)行的。然而，影響富水性的各因素之間既相互影響，又相互制約，使得各影響因素指標(biāo)在含水層富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)中的權(quán)重難以確定[1-4]。如在采用AHP法確定權(quán)重時(shí)，通常采用1～9標(biāo)度法進(jìn)行構(gòu)造判斷矩陣，專家打分難，形成的構(gòu)造判斷矩陣不容易滿足一致性、相容性要求[5]。采用0～2標(biāo)度法時(shí)，雖避免了專家打分難的問題，容易構(gòu)建原始判斷矩陣，但強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)化，致使信息容易出現(xiàn)缺失[6]。同時(shí)，因?yàn)闃?gòu)建的原始判斷矩陣不是一致性矩陣，需間接地?cái)?shù)學(xué)處理或變換。0.1～0.9標(biāo)度法雖符合中國(guó)人的思維習(xí)慣，避免了專家打分難的問題，但仍需對(duì)構(gòu)造的原始判斷矩陣進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換或處理[7]。本文以葫蘆素井田為例，從沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)角度出發(fā)，通過分析主控因素，選取合理評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用新五標(biāo)度-AHP方法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，最后結(jié)合Weber-Fechner定律評(píng)價(jià)模型，對(duì)延安組二段3-1煤層頂板延安組三段砂巖含水層富水性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。經(jīng)過工程驗(yàn)證，此方法取得了較好的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)效果。

1 礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)

葫蘆素煤礦位于東勝煤田呼吉爾特礦區(qū)東部，面積98.08km2。區(qū)內(nèi)地層由老至新依次有上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組、中侏羅統(tǒng)延安組、直羅組、安定組、下白堊統(tǒng)志丹群和第四系。中侏羅統(tǒng)延安組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，走向北北東，傾向北西西，傾角小于2°，為向西緩傾斜的單斜形態(tài)。區(qū)內(nèi)含水層主要有第四系孔隙潛水含水層、下白堊統(tǒng)志丹群孔隙潛水含水層、中侏羅統(tǒng)延安組、直羅組、安定組碎屑巖類承壓水含水層組。

礦區(qū)首采煤層為3-1煤層，位于延安組二段頂部，平均厚度3.02m，分布穩(wěn)定，全區(qū)可采，直接頂板為延安組三段下部厚層狀砂巖，富水性不均勻。開采3-1煤層的導(dǎo)水裂隙帶高度為70.4m[8]。煤礦自生產(chǎn)以來，礦井涌水量變化大，防治水工作難度大。因此，科學(xué)合理預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)延安組三段含水層的富水性，弄清礦井水文地質(zhì)條件，對(duì)礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。

2 影響含水層富水性的地質(zhì)因素分析

葫蘆素井田延安組三段以靜態(tài)水為主，因此主要從地下水成因角度出發(fā)，重點(diǎn)考慮沉積、構(gòu)造特征等地質(zhì)因素對(duì)含水層富水性的影響。

2.1 沉積作用對(duì)砂巖富水性的控制

巖石空隙系統(tǒng)是地下水儲(chǔ)存空間和運(yùn)移通道，其形成與演化主要受沉積相與成巖作用(廣義的沉積作用)的綜合控制。

(1)沉積相控水分析。沉積相是沉積環(huán)境、生成條件和沉積特征的綜合，是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)。不同沉積環(huán)境中形成的砂體展布，巖石成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、展布特點(diǎn)不同，相的蓄水空間和水力學(xué)性質(zhì)有很大差別[9]。因此，沉積相對(duì)礦井水分布和儲(chǔ)集具有重要的控制作用，它是影響砂巖儲(chǔ)集性能的地質(zhì)基礎(chǔ)。

葫蘆素井田延安組三段是孔隙含水層，砂巖呈淺灰色、灰色-淺白色砂巖，風(fēng)化度中等，成巖和風(fēng)化裂隙不發(fā)育，形成于三角洲平原環(huán)境，以分支河道、沼澤以及決口扇等沉積微相為主。砂體厚度15～49m，呈NE-SW向展布，東部砂體較西部地區(qū)發(fā)育。粗砂巖主要形成于三角洲平原分流河道環(huán)境，分布在延安組三段巖層底部。巖石無(wú)裂隙，以粒間孔隙為主，偶見粒間及粒內(nèi)溶蝕孔，分布不均勻且連通性較好。有效孔隙度12.7%，滲透系數(shù)0.358m/d，屬于中等透水孔隙含水層。中粒砂巖主要形成于分流河道環(huán)境，分布在延安組三段上部。為粒間孔，少量粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔，分布較均勻且連通較好，無(wú)巖溶孔且裂隙極不發(fā)育。有效孔隙度12.7%～12.9%，滲透系數(shù)0.053～0.184m/d，平均0.091m/d，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，屬于中等透水孔隙含水層。細(xì)砂巖主要形成于湖泊三角洲平原分流河道環(huán)境，在延安組內(nèi)十分發(fā)育。以粒間孔隙為主，少數(shù)粒間孔隙、粒內(nèi)溶孔，部分被自生高嶺石充填，分布不均勻，連通較好-好，裂隙不發(fā)育。有效孔隙度15.3%，滲透系數(shù)0.172m/d，屬于中等透水孔隙含水層。

(2)成巖作用對(duì)砂巖儲(chǔ)集性能的影響。沉積相奠定了砂巖碎屑礦物成分和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，成巖作用使砂巖碎屑礦物成分和孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的改變。延安組三段礦物的塑性彎曲變形、定向排列和脆性礦物的線接觸或貼面接觸等壓實(shí)作用使砂巖變?yōu)橹旅苄詢?chǔ)集層，這是造成砂巖儲(chǔ)集性能變差的主要原因。另外，鈣質(zhì)膠結(jié)、少量泥質(zhì)膠結(jié)、石英次生加大和長(zhǎng)石次生加大等膠結(jié)作用使得孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，同樣降低了砂巖孔隙度。強(qiáng)烈的壓實(shí)壓溶作用和大量膠結(jié)物的生成降低了砂巖的孔隙度和滲透率，而且膠結(jié)物的差異析出又使砂巖內(nèi)部非均質(zhì)性增強(qiáng)，因此溶蝕作用成了改善孔滲條件的重要方式。葫蘆素井田砂巖含水層的砂質(zhì)礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，長(zhǎng)石作為砂巖中分布廣泛的易溶骨架顆粒，它的溶蝕在砂巖次生孔隙形成過程中占有重要的地位。次生孔隙的出現(xiàn)是因?yàn)殚L(zhǎng)石受到溶解和蝕變實(shí)現(xiàn)的。主要表現(xiàn)為：在溶蝕過程中，生成了硅質(zhì)的填隙物、堆積物，又伴隨著長(zhǎng)石次生加大生成。同時(shí)，被溶解的長(zhǎng)石具有鋸齒狀、殘骸狀邊緣?？偟膩碚f，后期的溶蝕作用對(duì)砂巖的孔隙度和滲透率有一定程度的改善。

2.2 構(gòu)造控水分析

煤炭地質(zhì)勘查和三維地震勘探工作表明，葫蘆素井田內(nèi)發(fā)育的4個(gè)波幅約為5m的小規(guī)模平緩褶皺，6條落差小于10m的高角度斷層。礦區(qū)內(nèi)褶皺不足以使巖層發(fā)生破裂，因此褶皺作用對(duì)延安組三段含水層富水性不產(chǎn)生影響。區(qū)內(nèi)發(fā)育高角度斷層，從斷層落差與3-1煤層厚度，以及煤層頂板的關(guān)系看，這些斷層均已錯(cuò)斷被切割的煤層及其頂?shù)装?。?duì)于落差5m以上的DF3、DF4、DF5等三條正斷層，它們是溝通礦井含水層的通道和富水空間，當(dāng)采掘過程中遇到斷層發(fā)育位置時(shí)，礦井涌水量將會(huì)增大。另三條落差小于5m的DF1、DF2和DF6斷層，盡管它們已錯(cuò)開煤層及其頂?shù)装澹捎诿簩禹數(shù)装逡陨百|(zhì)泥巖局部夾薄層細(xì)粒砂巖為主，斷層兩盤要么是煤層與頂?shù)装褰佑|，要么是頂?shù)装迳百|(zhì)泥巖直接接觸，因此頂?shù)装迦允堑V井比較穩(wěn)定的隔水層，斷層不會(huì)引起礦井涌水量的較大變化。另外，由于巖心波及的地質(zhì)體十分有限，巖礦鑒定觀測(cè)到的巖心裂隙極不發(fā)育，但據(jù)鉆孔巖心宏觀觀測(cè)，延安組三段砂質(zhì)泥巖隔水層內(nèi)仍有高角度微裂縫發(fā)育，影響其隔水能力。

3 新五標(biāo)度法-AHP確定權(quán)重

針對(duì)傳統(tǒng)AHP法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重時(shí)，構(gòu)造判斷矩陣較為困難的問題，本文引入唐元義等人提出新五標(biāo)度法構(gòu)建判斷矩陣。經(jīng)樣本調(diào)查得知，人們的比較判斷并不是呈線性關(guān)系[10]。假設(shè)人們對(duì)考慮的因素兩兩比較判斷，其重要程度呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，用表示重要程度，分為五級(jí)：原級(jí)、比較重要、重要、很重要、極端重要(原級(jí)為同一因素比較)。心理調(diào)查表明：9是用來表達(dá)前一因素對(duì)后一因素“極端重要”的理想數(shù)值。經(jīng)過推理計(jì)算，五個(gè)等級(jí)的度量值分別近似對(duì)應(yīng)于1、31/2、3、32/3、9。因此可用1、31/2、3、32/3、9表示原級(jí)、比較重要、重要、很重要、極端重要。每相鄰兩個(gè)等級(jí)之間成比例關(guān)系，這符合人們的心理習(xí)慣[10]。

新五標(biāo)度法、1～9、0～2、0.1～0.9標(biāo)度法對(duì)比及意義見下表：

表1 新五標(biāo)度法、1～9、0～2、0.1～0.9標(biāo)度法及意義Table 1 New five scales method, 1～9, 0～2 and 0.1～0.9 three scales method and their significances

(1)

4 井田富水性分區(qū)預(yù)測(cè)

4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確立

通過葫蘆素井田富水性沉積、構(gòu)造特征對(duì)砂巖富水性控制分析，結(jié)合井田水文地質(zhì)條件和鉆孔抽放水試驗(yàn)情況與成果，選取砂地比、砂巖累計(jì)厚度、滲透系數(shù)、沖洗液消耗量、巖心采取率五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行3-1煤層頂板砂巖含水層富水性分區(qū)預(yù)測(cè)。統(tǒng)計(jì)井田延安組三段內(nèi)90個(gè)鉆孔五個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，制出各指標(biāo)等值線圖(圖1)。

(1)砂地比。地層中不同沉積微相的砂體發(fā)育程度主要用砂地比(Φ)來定量表征。砂地比是砂巖總厚度與地層厚度的比值，同時(shí)反映含水層中砂巖的百分含量，砂地比越大，富水性越強(qiáng)[11]。在井田河道上游中心環(huán)境中，砂地比高，砂巖百分含量高，至河道下游及河道邊緣地區(qū)砂地比減小，砂巖含量越低(圖1a)。

(2)砂體累計(jì)厚度。地層中砂體的發(fā)育程度是決定含水層富水性強(qiáng)弱的重要因素。砂體累計(jì)厚度越大，砂巖含量越高，富水性越強(qiáng)[12-20]葫蘆素井田砂體厚度較大的區(qū)域主要發(fā)育在河道上流和河道中心地帶，至河道下流及河道邊緣過度環(huán)境中，砂體厚度減小(圖1b)。

(3)滲透系數(shù)。滲透系數(shù)是表示巖層的透水性能力的強(qiáng)弱。一般情況下，滲透系數(shù)越大，含水層富水性越強(qiáng)[19、21-23]。受含水層巖石的粒度成分、顆粒大小、顆粒排列、充填情況、裂隙性質(zhì)和發(fā)育程度等因素的影響，延安組三段3-1煤層頂板砂巖滲透能力好的區(qū)域主要在井田東部及南部(圖1c)。

(4)沖洗液消耗量。巖石孔隙和裂隙的發(fā)育程度受沉積環(huán)境、成巖作用和成巖期后構(gòu)造變形作用的控制，也是這些地質(zhì)作用真實(shí)而直接的反映。在鉆進(jìn)過程中，遇到孔隙和裂隙發(fā)育的巖層，隨時(shí)都可能發(fā)生沖洗液漏水的現(xiàn)象，往往這些地方富水性好[9、24]。因此，為了同時(shí)表征沉積、構(gòu)造作用對(duì)富水性的控制作用，選取沖洗液消耗量作為含水層富水區(qū)的預(yù)測(cè)指標(biāo)(圖1d)。

(5)巖心采取率。構(gòu)造發(fā)育所產(chǎn)生的裂隙為地下水的富集提供了空間條件[25-27]。巖石取心率反映巖體的完整程度以及巖體裂隙的交切程度，用鉆探所取巖心長(zhǎng)度與該段地層厚度的比值表示。一般情況下，巖心采取率值低，裂隙交切程度高，巖層富水性強(qiáng) (圖1e)。

a砂地比

b砂體累計(jì)厚度

c滲透系數(shù)

d沖洗液消耗量

e巖心采取率圖1 評(píng)價(jià)指標(biāo)等值線Figure 1 Isogram of assessment indices

4.2 因素權(quán)重確定

4.2.1 層次結(jié)構(gòu)建立

通過對(duì)葫蘆素井田延安組三段沉積、構(gòu)造控水規(guī)律分析，建立層次結(jié)構(gòu)模型：層次結(jié)構(gòu)A層(目標(biāo)層)為富水性預(yù)測(cè)；沉積作用、構(gòu)造因素作為B層(準(zhǔn)則層)；砂地比、砂巖累計(jì)厚度、滲透系數(shù)、沖洗液消耗量、巖心采取率五個(gè)指標(biāo)作為C層(方案層)。

4.2.2 構(gòu)造判斷矩陣及一致性比較

通過層次結(jié)構(gòu)模型建立，在對(duì)構(gòu)造原始判斷矩陣不需要間接數(shù)學(xué)處理的前提下，只采用1～9標(biāo)度法和新五標(biāo)度進(jìn)行對(duì)比。首先，兩兩比較構(gòu)造判斷矩陣(表2～表4)。

表2 判斷矩陣A-Bi(i=1，2)Table 2 Judging matrix A-Bi(i=1，2)

表3 判斷矩陣B1-CiTable 3 Judging matrix B1-Ci(i=1，2，3，4)

表4 判斷矩陣B2-Ci (i=3，4，5)Table 4 Judging matrix B2-Ci(i=3，4，5)

分別對(duì)1～9標(biāo)度法和新五標(biāo)度法一致性判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

1～9標(biāo)度法檢驗(yàn)結(jié)果：

λmax=2，CI=0，CR=0；λmax=5，

CI=0.3333，CR=0.3704>0.1；

λmax=3.14，CI=0.0678，CR=0.1169>0.1，

新五標(biāo)度法檢驗(yàn)結(jié)果：

λmax=2，CI=0，CR=0；λmax=4.23，

CI=0.0773，CR=0.0859<0.1；

λmax=3.03，CI=0.0168，CR=0.0289<0.1，

可以看出，采用1～9標(biāo)度法計(jì)算一致性不能滿足要求，需要對(duì)層次結(jié)構(gòu)分析重新進(jìn)行調(diào)整。而新五標(biāo)度法計(jì)算的CR值都小于0.1，判斷矩陣可以通過一致性檢驗(yàn)，可以進(jìn)行總的一致性檢驗(yàn)：CR總=0.0705<0.10，各評(píng)價(jià)指標(biāo)排序優(yōu)選具有合理性。最后確定出新五標(biāo)度法中各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于最高目標(biāo)富水性預(yù)測(cè)的權(quán)重，見表5。

表5 含水層富水性評(píng)價(jià)的各主控因素權(quán)重Table 5 Weight of main control factors in aquifer water yield property assessment

可見，采用新五標(biāo)度法較1～9標(biāo)度法更容易進(jìn)行權(quán)重確定，其一致性、相容性也好。同時(shí)，新五標(biāo)度法在重要程度等級(jí)劃分上多于0～2三標(biāo)度法，避免發(fā)生信息量損失。另外，省去0～2標(biāo)度法、0.1～0.9標(biāo)度法構(gòu)建一致性判斷矩陣時(shí)，需要將原始構(gòu)造判斷矩陣進(jìn)行數(shù)學(xué)處理或變換過程。因此，在采用AHP法確定權(quán)重時(shí)，新標(biāo)度法較為簡(jiǎn)便、實(shí)用。

4.3 富水區(qū)預(yù)測(cè)

Weber-Fechner定律是表明心理量和物理量之間關(guān)系的定律。周全超[28]等人在武強(qiáng)教授提出的富水性指數(shù)法的評(píng)價(jià)模型基礎(chǔ)上，通過條件假設(shè)，對(duì)Weber-Fechner定律進(jìn)行改進(jìn)，得出Weber-Fechner定律富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型：

(2)

式中：S為富水性指數(shù)；ki為第i因素的權(quán)重值；i為因素序號(hào)；n為因素個(gè)數(shù)；lij為第i個(gè)因素的第j實(shí)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)化值，其中l(wèi)ij+1的目的是為了使富水程度值S>0[28]。

本文采用線性函數(shù)對(duì)收集的90個(gè)鉆孔砂地比、砂巖厚度、滲透系數(shù)、沖洗液消耗量及巖石取心率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。其次，代入公式(2)，計(jì)算每個(gè)鉆孔的富水性指數(shù)S：

S=0.1304lg(l1j+1)+0.1304lg(l2j+1)

+0.2507lg(l3j+1)+0.4004lg(l4j+1)

+0.0809lg(l5j+1)

需說明的是，本井田延安組三段砂巖含水層鉆孔單位涌水量資料顯示其最大值為0.028L/(s·m)，若按照規(guī)范，煤礦全部區(qū)域都將被劃分到弱富水性區(qū)。但是，為了避免誤會(huì)，進(jìn)一步清楚地描述延安組三段砂巖含水層富水性的強(qiáng)弱及不均一性，本文應(yīng)用百分位數(shù)分級(jí)法對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，重新對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分區(qū)，確定出富水性分區(qū)閾值為0.1137、0.1424、0.1607、0.1806[29]。最后，根據(jù)閾值分為5個(gè)富水性分區(qū)，即弱富水區(qū)、較弱富水區(qū)、中等富水區(qū)、較強(qiáng)富水區(qū)及強(qiáng)富水區(qū)(圖2)。

圖2 延安組三段富水性分區(qū)Figure 2 Water yield property partitioning in third member of Yan’an Formation

(1)強(qiáng)富水區(qū)。主要分布在井田東部與中部三角洲平原分流河道下游中心環(huán)境中。砂體含量高，粗、中粒砂巖發(fā)育，粒間溶孔為主，分布均勻且透水性好。沖洗液消耗量大，巖石取心率低。單位涌水量0.021～0.028L/(s·m)。井田中的鉆孔H10單位涌水量為0.027733L/(s·m)即是例證。

(2)較強(qiáng)富水區(qū)。主要分布在井田東部分流河道邊緣及中部分流河道上游中心環(huán)境中，以粒間溶孔為主，分布較均勻且透水性好，單位涌水量0.015～0.021L/(s·m)。

(3)中等富水區(qū)。主要分布在井田中部河道邊緣及井田東部河道上游環(huán)境中，發(fā)育粒間溶孔，分布較為均勻，單位涌水量0.009～0.015L/(s·m)。

(4)較弱富水區(qū)。主要分布在井田中西部分流河道與沼澤等沉積過度環(huán)境中，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，透水性較差，單位涌水量0.003～0.009L/(s·m)。井田中的鉆孔H1單位涌水量為0.0034L/(s·m)即是例證。

(5)弱富水區(qū)。主要分布在井田中西部沼澤以及決口扇等沉積環(huán)境中，發(fā)育粒間孔，裂隙極不發(fā)育且透水性差。單位涌水量0.0001～0.003L/(s·m)。井田中的H2鉆孔單位涌水量0.0001L/(s·m)即是例證。

通過以上井田沉積特征、構(gòu)造發(fā)育情況、巖石學(xué)特征及水理性質(zhì)與富水性強(qiáng)弱綜合分析，可以發(fā)現(xiàn)鉆孔實(shí)際單位涌水量變化趨勢(shì)與富水性預(yù)測(cè)結(jié)果基本吻合。因此，改進(jìn)的AHP法應(yīng)用于頂板砂巖富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)是合理的，可行的。

5 結(jié)論

(1)新的五標(biāo)度法比1～9標(biāo)度法更容易進(jìn)行權(quán)重確定，其一致性、相容性較好，與0～2三標(biāo)度法相比，新五標(biāo)度法評(píng)價(jià)時(shí)避免信息量損失，同時(shí)省去了0～2標(biāo)度法、0.1～0.9標(biāo)度法構(gòu)建一致性判斷矩陣時(shí)，需要將原始構(gòu)造判斷矩陣進(jìn)行數(shù)學(xué)處理或變換的過程。

(2)改進(jìn)的新五標(biāo)度-AHP法與Weber-Fechner定律富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型結(jié)合，來進(jìn)行頂板砂巖富水性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)是合理、可行的。

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Application of Improved AHP in Coal Roof Sandstone Water Yield Property Assessment

Chen Chen1,2, Jia Jiancheng1,2, Dong Kui1,2, Wu Yan2and Qiao Kang2

(1.China Coal Research Institute, Beijing 100013; 2.Xi’an Research Institute, China Coal Technology and Engineering Group Corp, Xi’an, Shaanxi 710054)

In allusion to the water yield property prediction assessment index weight determination through the AHP, to solve existing issues in the process of 1～9, 0～2 and 0.1～0.9 three scales judgment matrix structuring, the new five scales method introduced. Thus more accord with specialist scoring mind during judgment matrix structuring, also avoid information content loss and can carry out original judgment matrix indirect mathematical treatment or manipulation. Through the improved Weber-Fechner's law assessment mathematical model has carried out prediction assessment for No.3-1 coal roof sandstone water yield property in the third member of the Yan’an Formation, Hulusu minefield. The result has shown that the water yield property prediction assessment index weight determination through improved AHP is effective, and provided a new method for water yield property prediction assessment.

AHP; five scales method; diagenesis; structural features; Weber-Fechner's law

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.07.10

1674-1803(2017)07-0040-06

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAB13B02)

陳晨(1985—)，男，陜西西安人，博士研究生，主要從事礦井安全生產(chǎn)地質(zhì)保障系統(tǒng)研究。

2017-06-13

責(zé)任編輯：樊小舟

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