(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211320084.8 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 河北煤炭科 学研究院有限公司 地址 054002 河北省邢台市团结西大街126 号 (72)发明人 贾靖　翟玉涛　张建领　高春芳　 赵广森　张海荣　韩青林　赵利涛　 任松涛　周晶晶　赵晓龙　 (74)专利代理 机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 专利代理师 刘少卿 (51)Int.Cl. G06F 17/18(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 煤层底板含水层富水性的预测方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种煤层底板含水层富水性的 预测方法及装置。 该预测方法包括： 获取煤层底 板含水层各钻孔的特征数据； 基于各钻孔的特征 数据， 确定多个评价指标； 评价指标包括砂岩厚 度、 砂岩岩性系数、 断层分维值和断层密度； 建立 各评价指标的正态云模型， 并基于各评价指标的 正态云模型， 计算各评价指标的初始隶属度； 基 于各评价指标的初始隶属度和各评价指标对应 的综合权重， 确定各评价指标的综合隶属度； 基 于各评价指标的综合隶属度， 在各评价指标的多 个隶属度区间中确定目标隶属度区间， 以预测煤 层底板含水层的富水性风险等级。 本发明能够实 现煤层底板含水层富水性的定量 化分析。 权利要求书2页 说明书15页 附图2页 CN 115525873 A 2022.12.27 CN 115525873 A 1.一种煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特 征在于， 包括： 获取煤层底板含水层各钻孔的特征数据； 基于所述各钻孔的特征数据， 确定多个评价 指标； 所述评价指标包括砂岩厚度、 砂岩 岩性系数、 断层分维值和断层 密度； 建立各评价指标的正态云模型， 并基于所述各评价指标的正态云模型， 计算各评价指 标的初始隶属度； 基于各评价指标的初始隶属度和各评价指标对应的综合权重， 确定各评 价指标的综合隶属度； 基于所述各评价指标的综合隶属度， 在各评价指标的多个隶属度区间中确定目标隶属 度区间， 以预测煤层底板含水层的富水性风险等级； 所述多个隶属度区间与多个富水性风 险等级一 一对应， 所述 富水性风险等级用于表征 所述煤层底板含水层的含水量。 2.根据权利要求1所述的煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特征在于， 所述建立各 评价指标的正态云模型， 并基于所述各评价指标的正态云模型， 确定各评价指标的初始隶 属度， 包括： 对于任一评价指标， 基于该评价指标的上确界和下确界， 确定该评价指标的正态云模 型的模型参数； 所述模型参数包括期望、 熵和超熵； 基于所述模型参数， 建立该评价指标的正态云模型； 基于该评价指标的正态云模型， 重复生成多个云滴， 得到正态云模型隶属度矩阵； 所述 隶属度矩阵中第i行第j列个元素表示第i个评价指标相对于第j个富水性风险等级的隶属 度； 基于所述 正态云模型 隶属度矩阵， 确定各评价指标的初始隶属度。 3.根据权利要求1所述的煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特征在于， 所述基于所 述各评价指标 的综合隶属度， 在各评价指标 的多个隶属度区间中确定目标隶属度区间， 以 预测煤层底板含水层的富水性 风险等级， 包括： 确定各评价指标的综合隶属度中的最大综合隶属度； 将最大综合隶属度对应的隶属度区间， 确定为目标 隶属度区间； 将目标隶属度区间对应的富水性风险等级， 确定为煤层底板含水层的富水性风险等 级。 4.根据权利要求1所述的煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特征在于， 所述基于各 评价指标的初始隶属度和各评价指标对应的权重值， 确定各评价指标 的综合隶属度之前， 还包括： 基于变异系数法， 确定各评价指标的第一权 重； 基于模糊有序二元比较法， 确定各评价指标的第二权 重； 基于所述各评价指标的第一权 重和/或第二权 重， 确定各评价指标的综合权 重。 5.根据权利要求4所述的煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特征在于， 所述基于变 异系数法， 确定各评价指标的第一权 重， 包括： 对于任一评价指标， 基于各钻孔的该评价指标， 计算该评价指标的标准差和平均值； 基于该评价指标的标准差和平均值， 确定该评价指标的变异系数； 基于各评价指标的变异系数， 进行归一 化处理， 得到各评价指标的第一权 重。 6.根据权利要求4所述的煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特征在于， 所述基于模 糊有序二元比较法， 确定各评价指标的第二权 重， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115525873 A 2基于各评价指标的重要程度， 两两比较各评价指标， 得到判决矩阵， 所述判决矩阵中的 第i行第j列的元 素表示第i个指标相对于第j个指标的重要程度； 基于所述判决矩阵， 计算各评价指标的一致性指标值； 某一评价指标的一致性指标值 用于表征 该评价指标在各评价指标中的相对重要程度； 基于各评价指标的一 致性指标值， 对各评价指标进行排序， 得到 评价指标集； 对所述评价指标集中各评价指标进行二元比较， 确定各评价指标间的语气算子； 对于任一评价指标， 基于该评价指标相对于各评价指标的语气算子， 以及语气算子对 应的相对权 重， 确定该评价指标相对于各评价指标的相对权 重值； 基于该评价指标相对于各评价指标的相对权重值， 确定该评价指标的综合相对权重 值； 基于各评价指标的综合相对权 重值， 进行归一 化处理， 得到各评价指标的第二权 重。 7.根据权利要求4所述的煤层底板含水层富水性的预测方法， 其特征在于， 所述基于所 述各评价指标的第一权 重和/或第二权 重， 确定各评价指标的综合权 重， 包括： 对于任一评价指标， 基于如下公式， 确定该评价指标的综合权 重； wz＝(1‑α )wj1+α wj2； 其中， wz表示该评价指标的综合权重， wj1表示第一权重， wj2表示第二权重， α表示第二 权重在综合权 重中所占的比例。 8.一种煤层底板含水层富水性的预测装置， 其特 征在于， 包括： 通信模块， 用于获取煤层底板含水层各钻孔的特 征数据； 处理模块， 用于基于所述各钻孔的特征数据， 确定多个评价指标； 所述评价指标包括砂 岩厚度、 砂岩岩性系 数、 断层分维值和断层密度； 建立各评价指标的正态云模型， 并基于所 述各评价指标 的正态云模型， 计算各评价指标的初始隶属度； 基于各评价指标的初始隶属 度和各评价指标对应的综合权重， 确定各评价指标 的综合隶属度； 基于所述各评价指标 的 综合隶属度， 在各评价指标的多个隶属度区间中确定目标隶属度区间， 以预测煤层底板含 水层的富水性风险等级； 所述多个隶属度区间与多个富水性风险等级一一对应， 所述富水 性风险等级用于表征 所述煤层底板含水层的含水量。 9.一种电子设备， 其特征在于， 所述电子设备包括存储器和处理器， 该存储器存储有计 算机程序， 所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如权利要求1 至7中任一项所述的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115525873 A 3