胡友彪 邢世平 张淑莹

摘 要：快速准确判别矿井突水水源是解决矿井水害关键性问题之一，可以保证煤矿的财产与生命安全。通过利用主成分分析对突水水源评价指标进行处理分析，采用熵权法对突水水源评价指标赋权重，再结合可拓模型确定各验证样本的综合权重，最后根据最大隶属度原则对验证样本进行归类，从而建立突水水源判别模型。结果显示煤系水、太灰水及奥灰水判别结果正确率分别为83.33%、83.33%、66.67%，整体判别结果正确率为80%，表明该方法针对矿井突水的水源判别具有较好的准确性。

关键词：突水水源；主成分分析；熵权法；可拓模型；权重

中图分类号： TD745 文献标志码：A

文章编号：1672-1098（2017）06-0034-07

Abstract：Rapid and accurate identification of source of water inrush is one of the key problems to solve mine water hazard， which can ensure the safety of coal mine property and life. Firstly， using the principal component analysis to analyze the evaluation index of source of water inrush， and making use of the entropy weight method to assign weight to evaluation index of source of water inrush. Then the comprehensive weight of each sample is determined by the extension model. Finally， according to the maximum membership principle， source of water inrush discriminant model is established. Results show that the discriminant result accuracy of coal measures water， limestone water in taiyuan formation and the ordovician limestone water are 83.33%， 83.33% and 66.67% respectively， and the discriminant result accuracy on the whole is 80%， which indicates that this method has better accuracy for identifying source of mine water inrush.

Key words：source of water inrush； principal component analysis； entropy method； extension model； weight

矿井水害是煤矿安全生产所面临重大问题之一，矿井一旦发生水害不仅会造成巨大的经济损失，而且可能会造成人员伤亡[1-3]。目前，突水水源识别的主要方法有地下水水化学特征法[4]、水位动态观测法[5]、地质分析法[6]、同位素法[7-8]、水温度分析法[9]、地球物理勘探法[10-12]。对于地下水水水化学特征法，由于影响突水水源水化学特征的因素错综复杂，因此不确定性数学法被引用于判别矿井突水水源，常用的不确定性数学法有主成分分析法、神经网络法、层次分析法、距离判别法等。文献[13]利用主成分分析法与距离判别分析法相结合建立突水判别模型，其判别准确率达到91%，为矿井突水水源判别提供了新的思路。文献[14]基于H向量和灰色關联对矿井突水水源进行判别，不仅可以快速判别突水水源，而且能够很好体现各突水水源的层次关系。……