基于相对熵理论组合赋权的多含水层井田煤层底板突水风险评价OA

以横沟井田为研究对象,综合水文地质分析与水化学测试等手段,系统分析了煤层底板突水的充水水源及导水通道。通过同位素比值特征及水化学参数的空间分布特征分析,揭示了地表水与承压含水层的补给关系,明确了太原组和奥陶系含水层为S组煤层底板主要突水水源,确定了断层、陷落柱及封闭不良钻孔等构造因素对突水通道的影响,为突水风险评价提供了关键地质依据。同时,提出了一种基于改进层次分析法(IAHP)、熵权法(EWM)与相对熵理论(K-L散度)的组合赋权模型。该方法通过乘积标度法优化主观权重分配,结合熵权法的客观数据特性,并引入相对熵理论构建目标函数求解最优组合权重,该模型有效平衡了专家经验与数据客观性,提升了权重分配的协调性与评价结果的可靠性。将组合权重与脆弱指数法、GIS空间插值技术相结合,绘制了S组煤层底板在太原组及奥陶系含水层影响下的突水脆弱性分区图。结果表明:S组煤层底板突水风险呈现显著空间异质性,煤层北部主要为脆弱区,南部及中部大部分区域为过渡区,东南部主要为较安全-相对安全区,在前期开采地段内大部分区域突水危险性较小;在太原组与奥陶系含水层作用下,超过80%的区域(过渡区及以上)面临不同程度的突水威胁。