地震诱发煤矿次生灾害评估方法研究与应用

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地震破坏力大巨大,危害人类生活和生产活动。煤矿是受地震灾害影响较为严重的生产企业,煤矿地质和生产条件复杂,受地震影响的承灾体众多,极易诱发次生灾害。我国于2020年至2022年开展第一次全国自然灾害综合风险普查工作,其中包括对煤矿企业进行地震诱发次生灾害隐患调查与评估,摸清煤矿次生灾害风险隐患底数、查明煤矿承灾体设防能力及抗灾救灾能力、科学评价煤矿次生灾害风险程度,进而提升煤矿抗震减灾能力,是自然灾害风险评估的重要工作内容。论文针对地震诱发煤矿次生灾害风险评估和隐患排查重大需求,系统开展次生灾害调查的指标体系、评估方法和减灾策略研究。论文研究了地震诱发煤矿次生灾害类型和破坏特征,构建了地震诱发煤矿次生灾害评估指标体系,建立了次生灾害隐患空间网络,揭示了灾害链次生灾害传导演化机制,提出了地震诱发煤矿次生灾害评估方法,给出了地震诱发煤矿次生灾害断链减灾方法与对策。论文取得以下研究成果:(1)建立了地震诱发煤矿次生灾害调查技术标准和评估指标体系。研究了地震诱发煤矿次生灾害特征和影响因素,针对煤矿承灾体的不同承灾功能,结合煤矿已有设计、建设的抗震设防标准,按照“面”(煤矿)、“线”(承灾体)、“点”(承灾体指标)构建了煤矿次生灾害评估技术标准的结构,从“人-机-环-管”四方面分析建立了地震诱发煤矿次生灾害的三级评估指标体系。(2)基于煤矿次生灾害承灾体空间网络模型,提出了地震诱发煤矿次生灾害链有向图的权重计算方法。基于有向图、灾害链理论,提出次生灾害有向图分析法,按照地震诱发煤矿次生灾害类型分析承灾体,使用有向图网分析计算承灾体评估指标的权重,融合层次分析法与熵值法计算承灾体指标权重,综合得出承灾体综合权重。(3)基于空间网络与次生灾害系统,提出了地震诱发煤矿承灾体空间次生灾害边界评估方法与断链减灾策略。基于提出的次生灾害空间网络,建立承灾体向量空间,根据不同次生灾害的承灾体权重,提出次生灾害边界评估方法,使用有向图对次生灾害空间网络进行分析,给出了以承灾体为节点的次生灾害链数学描述,分析次生灾害传递演化的过程,提出次生灾害系统的三级演化状态,在不同级状态下给出断链减灾策略。(4)对贵州省试点的两座煤矿进行评估,给出了两矿的次生灾害断链减灾方法与对策。使用文中提出的地震诱发煤矿次生灾害评估方法,对贵州省两座试点煤矿开展评估,计算分析出两矿次生灾害的评估结果,按不同次生灾害给出断链减灾策略。为地震诱发煤矿次生灾害调查与评估提供新思路。该论文有图42幅,表50个,参考文献142篇。
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