基于博弈论组合赋权的TOPSIS-RSR注浆效果评价体系TOPSIS-RSR Grouting Effect Evaluation System Based on Game Theory Combination Weighting
李兵,薛悟强,刘启蒙
摘要(Abstract):
地面区域超前注浆加固技术是防治煤层底板水害的重要措施和有效手段。然而,现有的注浆效果评价方法存在主、客观权重分配失衡和RSR分档法中整秩次编秩数据信息损失等问题,难以满足复杂地质条件下的精准评价要求。如何客观有效的对煤层底板注浆效果进行评价,已成为当前亟待解决的问题。以顾北煤矿中央1煤采区14121工作面注浆工程为实例,选取影响煤层底板注浆效果的4个主要因素,注浆终压、浆液扩散半径、吸水率及渗透系数作为评价指标,提出了一种融合博弈论与TOPSIS-RSR法的组合赋权的评价模型。首先,采用模糊层次分析法(FAHP)和CRITIC法分别确定主客观权重,通过博弈论组合赋权法实现主客观权重的动态优化;其次,结合TOPSIS法排序与非整秩次RSR法分档的机制,构建从排序到科学分级的全过程量化评价体系。最后,将评价结果转化为直观可视的分区图,并利用井下钻探验证评价结果。研究表明,该评价结果与井下钻探验证情况高度吻合,因此该评价模型为深部煤层底板注浆效果的评价提供理论依据,具有重要的工程参考价值。
关键词(KeyWords): 煤层底板注浆;博弈论;组合赋权;TOPSIS法;非整秩次RSR法;TOPSIS-RSR模型
基金项目(Foundation): 安徽省高等学校科学研究项目(自然科学类)重点项目(2022AH050797)
作者(Author): 李兵,薛悟强,刘启蒙
参考文献(References):
- [1]陈陆望,胡永胜,张杰,等.华北型煤田水文地球化学勘探关键技术研究进展[J].煤田地质与勘探,2023, 51(2):207-219.
- [2]韩锋,詹润,孙贵,等.新集矿区深部1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2024, 47(8):1080-1086.
- [3]李冲,闫兴达.强径流区工作面构造精细探测及水害防治[J].中国煤炭地质,2022, 34(S1):36-39, 143.
- [4]董书宁,王皓,张文忠.华北型煤田奥灰顶部利用与改造判别准则及底板破坏深度[J].煤炭学报,2019, 44(7):2216-2226.
- [5]李飞,孔德中,汪洋,等.我国煤层底板突水机理与防治研究现状及展望[J].煤矿安全,2022, 53(11):200-206.
- [6]吴涛.华北型煤田奥灰水水害治理技术及治理模式[J].中国煤炭地质,2020, 31(S1):23-25.
- [7]谢治刚,孙贵,随峰堂,等.基于层次分析法的地面区域治理目的层位优化选择[J].煤炭科学技术,2023, 51(3):201-211.
- [8]郑士田.两淮煤田煤层底板灰岩水害区域超前探查治理技术[J].煤田地质与勘探,2018, 46(4):142-146, 153.
- [9]王德明,张庆松,张霄,等.隧道及地下工程注浆效果模糊评价方法的研究与应用[J].岩石力学与工程学报,2017, 36(S1):3431-3439.
- [10]王兵强.深部条带采空区注浆效果综合评价技术与应用[J].煤炭工程,2021, 53(8):98-104.
- [11]章定文,陈顺达,毛忠良,等.铁路岩溶路基注浆引起地表位移与注浆效果评价方法[J].东南大学学报(自然科学版),2018, 48(6):1094-1101.
- [12]后钱峰,陈颖辉,欧明喜,等.运营隧道注浆堵漏效果的GRA模糊综合评价[J].隧道建设,2020, 40(5):755-761.
- [13]王晓蕾,王晶,姬治岗,等.基于数学方法的破碎煤岩体注浆加固效果评价研究[J].数学的实践与认识,2024, 54(7):220-227.
- [14]陈军涛,李文昕,薛峰,等.主客观组合赋权的TOPSIS-RSR注浆效果综合评价方法[J].煤炭科学技术,2023, 51(S2):191-199.
- [15]赵庆彪,毕超,虎维岳,等.裂隙含水层水平孔注浆“三时段”浆液扩散机理研究及应用[J].煤炭学报,2016, 41(5):1212-1218.
- [16]范钢伟,任闯难,张东升,等.动水砂化区斜井帷幕浆液扩散规律与截流效果分析[J/OL].岩土工程学报,2025:1-11. https://link.cnki.net/urlid/32. 1124. TU. 20250310. 1330. 004.
- [17]李文昕,贾东秀,陈建刚,等.灰岩含水层定向钻孔注浆效果智能评价方法研究[J].煤炭工程,2024, 56(1):63-69.
- [18]杨磊,包康光,侯恩科,等.基于主客观组合赋权的TOPSIS-RSR风化基岩含水层富水性评价[J].煤炭科学技术,2025(9):435-446.
- [19]杨晟,贾超,张丰,等.基于博弈论变权TOPSIS模型的煤层底板突水风险评价[J].中国矿业,2019, 28(S1):297-303.
- [20]潘伟亮,吴齐叶,龚文静,等.改进秩和比法在城镇污水处理工艺优选中的应用[J].应用化工,2021, 50(4):1155-1158.
- [21]蒋同昌.基于灰色关联法对崔家沟煤矿瓦斯含量影响因素分析[J].陕西煤炭,2018, 37(3):30-33, 60.
- [22]田凤调. RSR法中的分档问题[J].中国卫生统计,1993(2):26-28.