“矩阵论”课程研究报告。
科目： 矩阵论教师： 曾理。
姓名： 刘义鑫学号： 20132002061
专业： 安全技术与工程类别： 学术。
上课时间： 2013 年9 月至20 13 年 12 月。
考生成绩。阅卷评语。
阅卷教师 (签名。
题目。摘要：被保护层开采的安全性作为评价模型的目标层，其主要包含三个方面的评价指标，即煤层物理力学性质、煤层瓦斯含量以及管理。
本文运用矩阵论数学方法较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决。
建立的评价模型一般分为目标层、描述层和指标层，需进行多级模糊综合评价。多级模糊综合评价就是先把评价的某一事物的多种因素按其属性分为若干类大因素，然后对每一类大因素进行初级的综合评价，最后再对初级评价的结果进行高一级的综合评价。
正文。一、问题描述。
在采矿业中，随着下保护层回采工作面的推进，上覆岩层产生裂隙形成被保护煤层瓦斯涌出通道[1]；同时从保护层巷道向上穿层钻孔到被保护煤层抽采瓦斯，使得被保护煤层的瓦斯含量进一步降低[2]。当回采工作面推进一段距离后，在上覆岩层变形稳定之前被保护煤层开始进行采掘[3]。被保护煤层开采过程中，由于其底板岩层的变形还未稳定，可能会发生巷道失稳[4]；若被保护煤层瓦斯通过底板裂隙涌出量低[5]，且钻孔瓦斯抽采量很少，则被保护煤层中的瓦斯含量仍会处于较高的水平，仍可能会发生煤与瓦斯突出事故[6]。
对被保护层开采过程中的巷道失稳事故危险因素的分析[7]与钻孔瓦斯抽采中的冒顶片帮危险因素分析相类似，在此选择煤与瓦斯突出事故进行危险因素分析，进而以此评价被保护层开采的安全性[8]。
二、方法简述。
1） 确定因素集u，按其不同属性分成若干互不相交的因素子集u=，评价集v=。
2） 对每个uk（k=1,2,3…n）进行初级综合评价。根据uk中各因素的作用大小，赋予相应的权重ak（各权重和为1）；对uk中的每个因素按照评价集的等级评定出每个因素的隶属度，由此组成单因素评价矩阵rk，然后可以得出uk的第一级综合评价结果：
bk=akrk=,(k=1,2,3,….n)
3） 对u进行综合评价，将u中的n个元素看作是u上的n个单因素，按各uk在u中所起作用的大小确定权重ak，由各uk的评价结果bk得出总的评价矩阵，进而求出最终的评价结果。
三、实验数据和结果。
将各指标因素的评价等级设定为：很好、好、中等、差、很差，以百分制分别对应分值为：很好[90,100]、好[80,90)、中等[70,80)、差[60,70)、很差[0,60）。
聘请合适数量的专家对各指标因素进行评价，得出各指标因素的评价矩阵。
等级调查表3.1
煤层物理力学性质的影响u1评价情况。
煤层瓦斯含量的影响u2评价情况。
管理u3评价情况。
由u1 、u2、u3评价情况，得到第三层次的单因素评价矩阵：
第三层次模糊综合评判集为：
cui=ωui · ui
即cu1=cu2=
cu3=第一层次的单因素评判矩阵为：
二级模糊综合评判集为：
c=ωa · r=
被保护层开采的安全评价总得分为：
f=c·st=
式中st为各级别的分值，很好：90，好：80，中：70，差：60，很差：50。
四、结果分析与说明。
系统安全等级划分表4.1
根据系统安全等级划分表，被保护层开采的安全总评分为84.66，安全等级为好。评价过程中采用的是专家打分法，主观性较强，且所建立的模型还不够完善，因此安全等级为好并不能说明此步骤一定安全，可以作为参考。
参考资料。1]秦子晗，潘俊峰等。薄煤层作为保护层开采的卸压机理[j].煤矿开采，2010,15（2）.
2]高峰，许爱斌等。保护层开采过程中煤岩损伤与瓦斯渗透性的变化研究[j].煤炭学报，2011,36（12）.
3]陈星明，夏紧。保护层开采瓦斯综合治理技术[j].煤炭科学技术，2009,37（11）.
4]昌孝存，王继仁等。保护层开采与先抽后采的综采面瓦斯涌出规律[j].煤炭科学技术，2008,36（1）.
5]欧聪，李日富等。被保护层保护效果的影响因素研究[j].矿业安全与环保，2008,35（4）.
6]胡国忠，王宏图等。俯伪斜上保护层保护范围的瓦斯压力研究[j].中国矿业大学学报，2008,37（3）.
7]涂敏，付宝杰。关键层结构对保护层卸压开采效应影响分析[j].采矿与安全工程学报，2011,28（4）.
8]许家林，钱鸣高等。基于岩层移动的“煤与煤层气共采”技术研究[j].煤炭学报，2004,29（2）.
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