對煤與瓦斯突出受構造物理環(huán)境研究認為：影響煤與瓦斯突出的主要因素包括4個方面，即：構造帶瓦斯、構造介質、構造組合以及構造應力場，其中包含了瓦斯壓力、構造煤的發(fā)育規(guī)模等因素。在預測煤與瓦斯突出危險程度時，不僅需要考慮每一個因素對突出的影響程度，而且要確定主要因素對不同突出危險所起的作用。由于影響突出的主要因素對不同突出危險性界限往往是不明確的，具有一定的模糊性，因此，煤與瓦斯突出是一個多因素決定的模糊事件，模糊綜合評判是一種對多個因素所影響的事件進行綜合評判的有效方法。運用模糊綜合評判的方法對工作面的突出危險性進行評判，可以把工作面的突出危險性分出不同的等級，將對防突工作提供一定的依據。
1模糊綜合評判的原理
模糊綜合評判是通過建立m種因素構成的因素集U和n種決策構成的決策集V的基礎上，給出U的權重分配集A，構成從U到V的模糊關系矩陣R即：
其中，Μr（ui,υj）=rij表示因素ui對分級集υi的隸屬度。
將權重合A輸入模糊關系矩陣中，進行綜合評判可以得到模糊決斷集B，即：
按照最大隸屬度原則，即可行到模糊綜合評判結果。
2模糊綜合評判模型的建立及應用
2.1確定因素U
U={u1,u2,…un}，即對工作面突出危險性有影響的因素集。
工作面煤與瓦斯突出是多種因素綜合作用的結果，對于因素集的選取應盡可能全面，以便確定合理的突出危險性等級。根據煤與瓦斯突出的綜合假說以及通過對平頂山礦區(qū)工作面突出情況的統(tǒng)計分析，對工作面突出危險性的影響因素選取如下6個因素：最大瓦斯壓力P，軟分層厚度、最大鉆孔瓦斯涌出初速度q、最小堅固性系數?、最大開采深度以及打鉆時動力現象，它們分別與因素集中的u1、u2、u3、u4、u5和u6相對應。
2.2 煤與斯突出危險性等級.
V={u1,u2,…um}
即煤瓦斯突出危險性等級.
煤與瓦斯突出危險性等級還沒有一個明確的界限,根據對平頂山礦工作面突出情況的統(tǒng)計,將工作面的突出危險性可以劃分為3個等級,即υ1、為一般突出危險υ2、為中等突出危險υ3、為嚴重突出危險,統(tǒng)計表明:平項山礦山區(qū)各指標值與值與突出危險性的關系如表1所示。
表1 各指標大小同突出危險性的關系
指標包括定量和定性指標，對于定量指標與突出危險性的關系，可以采用實際統(tǒng)計分析得出，而對于定性指標，如打鉆時動力現象，往往表現為噴孔、頂鉆和夾鉆等，我們可以用無量綱值來量化，在這里1代表打鉆時動力現象最嚴重的情況，指噴孔，0.5~1區(qū)間代表鉆、頂鉆等輕微動力現象，而小于0.5表示打鉆時未出現動力現象，其值的大小可以根據實際的動力現象大小在各個區(qū)間適當取值。
2.3 確定各因素模糊矩陣關系R
R是著眼于因素集U上到分級集V上的一個模糊關系，?R（ui,υj）=rij表示因素ui對分級集υj的隸屬度。通過建立各因素的隸屬函數，可以求出其相應的隸屬度，本文中所選取的隸屬函數，可以求出其相應的隸屬度，本文中所選取的隸屬函數是在對各因素分析基礎上的半梯形分布，隸屬函數如（3）所示，這里的Ⅰ為一般突出危險、Ⅱ為中等突出危險、Ⅲ為嚴重突出危險。
平頂山礦區(qū)3個工作面各因素原始數據如表2所示。
表2 工作面名稱及各因素原始數據
將表2中原始數據代入隸屬度函數（3）中，計算出各因素屬于同不突出危險性的隸屬度，則可得出模糊關系矩陣R。
2.4 確定各單因素的模糊權重集A
A=（a1, a1,…am）
在權重集合中：
權重的確定方法有很多種，如根據調查統(tǒng)計和專家經驗、多元回歸分析法、灰色系統(tǒng)關聯度分析法等來確定。但不論哪種方法都必須遵循以下原則，即主導因子對危險度的影響最大，故權重亦最大，其它因子若與主導因子相關性越大，對危險度的影響也越大，對危險度的影響也較大，相應其權重亦大。本文中選擇灰色和系統(tǒng)關聯度分析來確定權重，可以克服專家經驗法中人的主觀性對權重確定的偏差。計算出各因素的關聯度，然后歸一化即可得到各因素的權重值。通過對平頂山礦區(qū)突出狀況的統(tǒng)計分析，計算出其關聯度如下：
A=（0.561，0.396，0.589，0.872，0.452，0.591）
歸一化后得到：
A=（0.131，0.171，0.114，0.252，0.162，0.170）
2.5 模糊綜合評判結果
將模糊關系矩陣R與權重向量A代入模糊綜合評判式（2）中，可以得到評判向量B，在這里，為了考慮影響突出的所有因素，而不致使信息丟失過多，算子“。”采用模型M（∧，⊕）來進行評判。在模型中：“∧”為取小運算，而“⊕”表示為：а⊕β= min(1,α+β)，按此模型可得：，由此得到表3所示3個工作面分級結果。
表3 工作面突出危險性公級結果
3結語
通過建立基于模糊綜合評判的工作面煤與瓦斯突出的模型，并應用于具體工作面煤與瓦斯突出危險性的綜合評判得出了工作面的突出危險性等級，結果表明：該方法能夠綜合考慮多種因素對煤與瓦斯突出的影響，避免了利用單因素對工作面突出危險性的分級提供了一種有效的方法，同時將對防突分級管理提供一定的指導意義。
