.1410 北京科技大学学报 第35卷 表2余吾煤业煤与瓦斯突出预警指标警度界限划分 Table 2 Warning limits of early-warning indexes for coal and gas outburst in Yuwu Coal Mine 预警指标 警度界限 规则化的警度界限 I级 Ⅱ级 Ⅲ级 1级 Ⅱ级 Ⅲ级 构造复杂程度系数，C1 [0.1.0 (1.0,2.0 (2.0,3.01 [0,0.33 (0.33,0.67 (0.67,1] 煤厚变化指标，C2 [0,1.0 (1.0.2.0] (2.0,3.0 [0.0.331 (0.33.0.67 (0.67,1] 煤的坚固性系数，C3 [0.5,1) 0.4.0.5) 0.0.4) 0.5,1) [0.4,0.5) [0,0.4) 瓦斯体积分数均值，C4 [0,0.2 (0.2.0.4 (0.4.0.6) [0,0.33 (0.33,0.67 (0.67,1) 瓦斯放散初速度，C5 0,10 (10,15 (15,25] [0,0.4 (0.4.0.6 0.6,1 钻屑瓦斯解吸指标，C6 [0.0.31 (0.3,0.4 (0.4,1) 0.0.3 (0.3.0.4) [0.4,1] 应用突变模糊函数法，由下层指标向上逐层综 突变和燕尾突变模糊隶属度函数及指标互补性原则 合，计算突变级数.C1、C2和C3构成燕尾突变，组 可得 成了准则层的地质指标B1, 1 B1=(VG++C网)= A=v瓜+团 3(v0.3+0.3器+04. 1 由此得出余吾煤业煤与瓦斯突出危险等级中I级与 Ⅱ级的界限为0.848.同理可以计算出Ⅱ级与Ⅲ级的 C4、C和C6同样构成燕尾突变，组成了准则层的 界限为0.928. 瓦斯指标B2, 3.4预警模型的应用 B=vC+C+C阳= 在指定预警时间段，对余吾煤业煤与瓦斯突出 303离+0.4+0.3. 1 预警指标进行赋值，得到离散数量值，其中定性指 标如构造复杂程度系数和煤厚变化指标的赋值根据 处于准则层的B1和B2构成尖点突变，根据尖点 余吾煤业防突工作经验而定（表3）. 表3余吾煤业定性预警指标判定表 Table 3 Decision table of qualitative early warning indexes for Yuwu Coal Mine 定性指标 I级 Ⅱ级 Ⅲ级 地质构造复构造简单，断层、褶皱、层理紊乱、 构造较复杂，受断层、褶皱、 构造复杂，受断层、褶皱、层理紊乱、 杂程度系数 顶板破碎等因素无影响或影响较小 层理紊乱等因素影响 顶板破碎等因素影响 煤厚变化指标 埋深浅(-160m以浅)，煤层稳定，埋深较深(-160m以深)，厚度较大 埋深较深，煤厚很大(>8m) 无厚度变化 (>1m),或者厚度突变超过20% 或者煤厚突变超过50% 指标量化值 01 12 23 由于分析测定的预警指标量纲不同，无法应用 C4、C5、C6亦构成燕尾突变，组成准则层的瓦斯指 突变模糊隶属函数计算突变级数，因此需将原始数 标B2, 据规则化，应用突变模糊函数法由下层指标向上逐 层综合，根据燕尾突变模糊隶属度函数及指标互补 -vG+G+0网= 性原则，计算得到突变级数（表4），比较突变级数 3v0.17+0.624+0.250. 与警度界限(I级与Ⅱ级的界限为0.848，Ⅱ级与Ⅲ 级的界限为0.928)得出不同预警时间段的警度，如 B1、B2构成尖点突变，根据尖点突变模型计算得出 在2011年9月19日预警时间段，C1、C2和C3构 突变级数A, 成燕尾突变，组成准则层地质指标B1, A=2(VB+B网. 该预警时间段突变级数小于0.848，S2206胶带顺巷 B1=3(VG++C网)= 掘进工作面属于安全状态，无突出危险.同理可以 3(v0.367+0.333+0.510. 得出不同预警时间点的警度，实现预警· 1410 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 表 2 余吾煤业煤与瓦斯突出预警指标警度界限划分 Table 2 Warning limits of early-warning indexes for coal and gas outburst in Yuwu Coal Mine 预警指标 警度界限 规则化的警度界限 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 构造复杂程度系数，C1 [0,1.0] (1.0,2.0] (2.0,3.0] [0,0.33] (0.33,0.67] (0.67,1] 煤厚变化指标，C2 [0,1.0] (1.0,2.0] (2.0,3.0] [0,0.33] (0.33,0.67] (0.67,1] 煤的坚固性系数，C3 [0.5,1) [0.4,0.5) [0,0.4) [0.5,1) [0.4,0.5) [0,0.4) 瓦斯体积分数均值，C4 [0,0.2] (0.2,0.4] (0.4,0.6) [0,0.33] (0.33,0.67] (0.67,1) 瓦斯放散初速度，C5 [0,10] (10,15] (15,25] [0,0.4] (0.4,0.6] (0.6,1] 钻屑瓦斯解吸指标，C6 [0,0.3] (0.3,0.4] (0.4,1) [0,0.3] (0.3,0.4) [0.4,1] 应用突变模糊函数法，由下层指标向上逐层综 合，计算突变级数. C1、C2 和 C3 构成燕尾突变，组 成了准则层的地质指标 B1， B1 = 1 2 ( √ C1 + √3 C2 + √4 C3) = 1 3 ( √ 0.33 + √3 0.33 + √4 0.4). C4、C5 和 C6 同样构成燕尾突变，组成了准则层的 瓦斯指标 B2， B2 = 1 3 ( √ C4 + √3 C5 + √4 C6) = 1 3 ( √ 0.33 + √3 0.4 + √4 0.3). 处于准则层的 B1 和 B2 构成尖点突变，根据尖点 突变和燕尾突变模糊隶属度函数及指标互补性原则 可得 A = 1 2 ( √ B1 + √3 B2). 由此得出余吾煤业煤与瓦斯突出危险等级中Ⅰ级与 Ⅱ级的界限为 0.848. 同理可以计算出Ⅱ级与Ⅲ级的 界限为 0.928. 3.4 预警模型的应用 在指定预警时间段，对余吾煤业煤与瓦斯突出 预警指标进行赋值，得到离散数量值，其中定性指 标如构造复杂程度系数和煤厚变化指标的赋值根据 余吾煤业防突工作经验而定 (表 3). 表 3 余吾煤业定性预警指标判定表 Table 3 Decision table of qualitative early warning indexes for Yuwu Coal Mine 定性指标 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 地质构造复 构造简单，断层、褶皱、层理紊乱、 构造较复杂，受断层、褶皱、 构造复杂，受断层、褶皱、层理紊乱、 杂程度系数 顶板破碎等因素无影响或影响较小 层理紊乱等因素影响 顶板破碎等因素影响 煤厚变化指标 埋深浅 (–160 m 以浅)，煤层稳定， 埋深较深 (–160 m 以深)，厚度较大 埋深较深，煤厚很大 (>8 m)， 无厚度变化 (>1 m)，或者厚度突变超过 20% 或者煤厚突变超过 50% 指标量化值 0∼1 1∼2 2∼3 由于分析测定的预警指标量纲不同，无法应用 突变模糊隶属函数计算突变级数，因此需将原始数 据规则化，应用突变模糊函数法由下层指标向上逐 层综合，根据燕尾突变模糊隶属度函数及指标互补 性原则，计算得到突变级数 (表 4)，比较突变级数 与警度界限 (Ⅰ级与Ⅱ级的界限为 0.848，Ⅱ级与Ⅲ 级的界限为 0.928) 得出不同预警时间段的警度，如 在 2011 年 9 月 19 日预警时间段，C1、C2 和 C3 构 成燕尾突变，组成准则层地质指标 B1， B1 = 1 3 ( √ C1 + √3 C2 + √4 C3) = 1 3 ( √ 0.367 + √3 0.333 + √4 0.510). C4、C5、C6 亦构成燕尾突变，组成准则层的瓦斯指 标 B2， B2 = 1 3 ( √ C4 + √3 C5 + √4 C6) = 1 3 ( √ 0.117 + √3 0.624 + √4 0.250). B1、B2 构成尖点突变，根据尖点突变模型计算得出 突变级数 A， A = 1 2 ¡√ B1 + √3 B2 ¢ . 该预警时间段突变级数小于 0.848，S2206 胶带顺巷 掘进工作面属于安全状态，无突出危险. 同理可以 得出不同预警时间点的警度，实现预警