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近年来,由于煤火自燃而引起的北方地区煤田火灾已成为我国面临的重大自然灾害之一,特别是神东煤田火区。自燃不仅烧毁大量煤炭资源,危及矿井安全生产,而且严重地破坏国土环境,引起一系列生态环境问题,对社会经济发展和人民身体健康带来极大的危害。因此,对神东煤田火区进行风险评价对于煤田火的预防与控制具有重要的现实意义。 本文在对煤火自燃机理分析的基础上,利用系统分析法选择煤火自燃评价指标,根据煤火自燃评价指标定性定量相结合,风险评价指标灰色特性等特点,提出了层次分析法和灰色聚类相结合的综合评价方法。 通过对煤火自燃机理的分析,本文利用系统分析法建立了煤火自燃风险评价指标体系,该体系包括4个一级指标和27个二级指标;利用层次分析法对神东五矿煤火自燃中的各种指标进行层次化分析,量化出各层指标的权重,研究表明,煤的自燃发火等级(0.118),自然发火期(0.118)所占权重较大,对煤火自燃影响较大;通过对定性定量指标的归一化处理,利用层次分析法研究表明神东五矿的煤火自燃风险从大到小依次为:补连塔煤矿,活鸡兔煤矿,五虎山煤矿,黄白茨煤矿,上湾煤矿(综合评价得为70.475分,72.260,75.850,76.485,81.933);结合评价指标灰色特征,所以利用灰色聚类法得到五个煤矿的聚类系数为:五虎山煤矿(0.834),上湾煤矿(0.625),活鸡兔煤矿(0.773),黄白茨煤矿(0.812),补连塔煤矿(0.632)。对两种评价方法评价结果的对比和综合,得到了五个煤矿的自燃风险为上湾煤矿属于可能发生自燃危险的煤矿,其余四个属于容易发生自燃的煤矿。 基于层次分析—灰色聚类的综合评价结果,针对五矿特点,提出了以开采中的“快速”防火技术,通风系统设计中的“降压”防火技术和防治中的“山砂”治理技术为主的综合防治措施。