主编推荐：基于GIS的突水系数法与AHP型脆弱指数法在应用中的对比

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矿井底板突水一直是威胁矿井安全生产的重大问题。特别是近些年来，矿井开采深度已达千米，产生的矿井水害事故也在增多，造成经济和生命财产的巨大损失，矿井突水问题显得更加突出。因此提高对煤层底板突水预测的准确性，可以有效防止开采时底板水害事故的发生，矿井水防治经过多年发展，得到了一些重要评价方法和理论，例如突水系数法、脆弱性指数法。煤层底板突水不是单纯的水文地质问题，它不仅受多种因素影响，并且具有非常复杂的非线性动力特点，是在人为采掘活动的诱发下底板岩性、结构(陷落柱、断层和裂隙等)和采矿地质环境综合作用的结果。

为提高煤层底板水害评价精度，以四台沟矿区开采煤层底板水害评价为例，在基于GIS技术的基础上将脆弱性指数法和突水系数法进行比较分析，选择较优的评价方法。通过GIS技术，利用脆弱性指数法在承压含水层、地质构造、底板隔水层三个层次下建立了主控因素专题图，运用层次分析法确定各项权重，并进行专题图叠加生成评价分区图，利用突水系数法得出评价分区，经过对比两者的精确度，得出如下结论：

   1）基于GIS的脆弱性指数法和突水系数法与传统系数法相比，利用了插值等值线图得出突水评价分区，而传统计算得到的突水系数跨度较大，没有一个合理的过渡，加之钻孔较少，基于GIS的两种方法评价更加准确，精度更高。

   2）基于GIS的突水系数法仅分为安全区和危险区，中间没有明显的过渡带，预测精度差，评价分区模糊，与实际相差较大。

   3）基于GIS的脆弱性指数法从三个层面对研究区进行脆弱性评价，脆弱性评价分区图划分5个区域，其中包含相对过渡区，在精度上基于GIS的突水系数法无法比拟。

   4）突水评价分区图显示为危险区的地方实际是可以安全带压开采的，脆弱性指数评价分区图在相对过渡区实现了安全开采，更接近实际生产情况，利于在保证安全的情况下提高开采产量。

5）用脆弱性指数法进行评价分区时，对脆弱指数进行了归一化处理，并选用了频率直方图来统计数据，较为合理地确定了符合实际的煤层底板突水脆弱性分区范围，最终得出评价分区方案。

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