基于层次分析法的地面区域治理目的层位优化选择

鉴于两淮煤田太原组地层灰岩多达10～13层,地面区域治理的目的层位具有不惟一性,以潘二煤矿西四采区18413工作面为例,对目的层位的优化选择问题进行研究.突水系数要求是目的层位优化选择的前提,决定了目的层位的选择范围,以C36灰岩为目的层位,经计算得出其突水系数小于临界值,因此,推断C36 ～C312灰岩为潜在的目的层位.水动力条件、含水层水力联系、导水构造、灰岩间距、灰岩厚度、地层可注性等影响因素是目的层位优化选择的关键指标,而单因素分析确定的目的层位之间具有不相容性,难以实现目的层位的优化选择,因此,采用层次分析法进行目的层位的优化选择.以地面区域治理目的层位的优化选择为目标层,水动力条件、含水层水力联系、导水构造、灰岩间距、灰岩厚度、地层可注性为准则层,太原组C36 、C37 、C38 、C39 、C310、C311、C312灰岩为方案层,建立层次分析模型;构造目标层与准则层、准则层与方案层的判断矩阵,并计算准则层各指标的权重及方案层各方案的单因素分值,经检验一致性比例CR值均小于0.10,判断矩阵一致性较好,满足一致性检验;通过层次总排序计算得到各方案的总分值分别为0.177、0.169、0.170、0.214、0.103、0.114、0.053,其中C39灰岩总分值最大,表明地面区域治理最优目的层位为C39灰岩.将层次分析法应用于地面区域治理目的层位优化选择的研究,将定性问题转化为定量问题,实现了目的层位的多因素定量化优化选择,为目的层位的优化选择提供了新方法.