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申请/专利权人：中铁十九局集团矿业投资有限公司

摘要：本发明属于采空区安全风险识别技术领域，公开了基于费歇尔判别法的采空区安全风险等级预测方法及系统。该方法针对矿区采空区风险划分，收集采空区风险数据，进行数据的整理，构建采空区风险预测模型；利用费歇尔判别法建立采空区塌陷危险性综合预测模型。根据采空区不同的位置的风险机理推算不同位置的风险发生概率。本发明基于评判矩阵和最大隶属度原则确定矿区内各采空区风险等级，并划分出高易发风险、中易发风险和低易发风险三个不同风险等级的区域。本发明提高了工作效率，节省人力、物力和财力，大大降低了采空区发生危险的可能性并控制在安全范围内。

主权项：1.一种基于费歇尔判别法的采空区安全风险等级预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，针对矿区采空区风险划分，收集采空区风险数据并进行整理，构建采空区风险预测模型；S2，利用费歇尔判别法建立采空区塌陷危险性综合预测模型；S3，根据采空区不同的位置的风险机理，推算不同位置的风险发生概率；在步骤S1中，构建采空区风险预测模型，包括以下步骤：S1.1，将收集采空区风险数据进行归一化处理，归一化公式为： ；式中，为将采空区风险值进行归一化的结果，为矿区采空区风险划分中获取的三级风险指标的划分值，为置信区间，为所获得划分值中的最小的风险数据，为所获得划分值中的最大的风险数据，为所进行数据的整理中的最大的数据；S1.2，采空区风险预测模型确定：以判断准则和判断准则计算的结果最小值，确定最能表征采空区风险指标预测值的采空区风险预测模型；判断准则和判断准则的获取公式为： ； ； ；式中，为采空塌陷特征下采空区风险预测矩阵与采空变形特征下采空区风险预测矩阵取对数集合下在三级风险指标预测中的准则，为采空塌陷特征下采空区风险预测矩阵与采空变形特征下采空区风险预测矩阵取对数集合下在某一级风险指标预测中的准则，为风险指标预测值的某一维度，为采空塌陷特征下采空区风险预测矩阵，为采空变形特征下采空区风险预测矩阵，为通过判断准则或判断准则选取的最优采空区风险指标预测值的个数，为风险指标预测值的维度，为采空塌陷特征下断层影响因素，为采空变形特征下断层影响因素；在步骤S2中，利用费歇尔判别法建立采空区塌陷危险性综合预测模型，包括：进行采空塌陷特征与变形分析，通过对采空区地表塌陷机理的分析，根据现场实勘和物探探测到的破坏贯通通道位置综合分析，获取此次塌陷破坏后的情况符合破坏区域自顶板至地表呈竖直管道状的特点，得出此次塌陷破坏机理为抽冒片帮型地面塌陷；通过理论分析、对比计算比较、物探坑道位置分析以及对比数值模拟判断塌陷过程中断层是否为塌陷产生的诱发因素；在步骤S3中，根据采空区不同的位置的风险机理，推算不同位置的风险发生概率，包括：通过选择费歇尔方法进行建模分析，并与老采空区实际情况进行对比验证分析，并利用模糊综合评判法对某铁矿采空区稳定性进行风险评价，获得不同位置的风险发生概率；利用模糊综合评判法对某铁矿采空区稳定性进行风险评价中设定高易发风险、中易发风险和低易发风险三个风险等级，针对断层存在因素和其他因素这两大类影响因子，其他因素包含采空区洞室高度、地面是否分布居民区与道路和围岩性质三个子因素，对各因素进行权重分配后，基于评判矩阵和最大隶属度原则确定矿区内各采空区风险等级，划分出不同风险等级的区域。

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