余牛奔，木合塔爾·扎日，傅雪海，齊文濤

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047；2.新疆中亞造山帶大陸動力學(xué)與成礦預(yù)測自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830047；3.海南省地質(zhì)局（海南省海洋地質(zhì)調(diào)查局），海南海口570206）

基于層次分析法的煤層氣區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)——以新疆阜康礦區(qū)東部區(qū)塊為例

余牛奔1，2，木合塔爾·扎日1，2，傅雪海1，齊文濤3

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047；2.新疆中亞造山帶大陸動力學(xué)與成礦預(yù)測自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830047；3.海南省地質(zhì)局（海南省海洋地質(zhì)調(diào)查局），海南?？?70206）

摘要：結(jié)合阜康礦區(qū)東部10個(gè)煤層氣區(qū)塊的優(yōu)選工作，提出采用層次分析法確定各級指標(biāo)的相對重要性，該方法首先在構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，綜合考慮煤層氣地質(zhì)條件的模糊性和確定性雙重特征以及可采區(qū)塊的經(jīng)濟(jì)環(huán)境特征，遵循從定性研究→定量排序→重點(diǎn)地質(zhì)分析的思路.其次采用“關(guān)鍵要素遞階優(yōu)選”與“優(yōu)選目標(biāo)定量排序”兩種方法并行，前者通過地質(zhì)分析，篩選出對不同層次評價(jià)單元煤層氣前景具有關(guān)鍵性控制作用的影響要素，進(jìn)而按評價(jià)區(qū)→有利區(qū)→靶區(qū)的遞進(jìn)模式進(jìn)行選區(qū)評價(jià)優(yōu)選；后者在對地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等影響因素的綜合考察的基礎(chǔ)上，根據(jù)井田區(qū)塊的實(shí)際情況定性賦分，依據(jù)權(quán)重計(jì)算取得排序，進(jìn)而確定各靶區(qū)的優(yōu)選評價(jià)等級.最終確定的有利開采區(qū)塊為4個(gè)，分別為泉水溝煤礦、大黃山一號井、西溝二號井及西溝一號井的礦井范圍.野外工作驗(yàn)證與層次分析法的優(yōu)選結(jié)果具有較高的一致性，結(jié)果表明：該評價(jià)指標(biāo)體系較好地指導(dǎo)了實(shí)際井田區(qū)塊優(yōu)選工作.①

關(guān)鍵詞：煤層氣；層次分析法；評價(jià)指標(biāo)體系；區(qū)塊優(yōu)選

0　引言

煤層氣作為高效、清潔與低碳的新能源之一［1］，在我國有著極大的增產(chǎn)空間和長期供應(yīng)能力，已逐步成為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)［2］.“十三五”期間，我國煤層氣開發(fā)規(guī)模將不斷提高，因此做好煤層氣開采有利區(qū)塊優(yōu)選顯得尤為重要［3］.

李貴中等［4］、王鳳國等［5］、付英娟等［6］對煤層氣的含氣性影響因素進(jìn)行分析，但未對這些因素的相對重要性做出評價(jià)；張培河等［7］、徐亮等［8］、張守剛等［9］對煤層氣的可采性進(jìn)行評價(jià)分析，評價(jià)內(nèi)容未對含氣性與可采性的影響因素進(jìn)行有效區(qū)分，而是將影響含氣性與可采性的因素綜合評價(jià).前人［4-9］對煤層氣的生成、儲集、封蓋、運(yùn)移、富集及賦存規(guī)律做了大量工作，這為預(yù)測煤層氣“高滲產(chǎn)區(qū)”，即尋找高含氣量、高滲透率、大產(chǎn)氣量的區(qū)塊作為開采有利區(qū)塊奠定了一定的基礎(chǔ).煤層氣有利區(qū)塊的優(yōu)選評價(jià)工作正從傳統(tǒng)的“綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”［7，9］法向科學(xué)完善的評價(jià)體系推進(jìn)［10-14］.現(xiàn)有的煤層氣區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)方法較多，主要為模糊數(shù)學(xué)法與層次分析法.葉建平等［15］提出的“定量排序方法”是經(jīng)典的指導(dǎo)理論，模糊數(shù)學(xué)方法是這一經(jīng)典指導(dǎo)理論常用的評價(jià)方法之一，唐書恒等［16］運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行煤層氣的可采性評價(jià)研究；邵義龍等［11］提出模糊數(shù)學(xué)法可對煤層氣的勘探開發(fā)潛力做出評價(jià).但該方法存在一些不足，主要體現(xiàn)在主觀因素所占比重較大，導(dǎo)致權(quán)重的確定受人為因素影響較為嚴(yán)重.層次分析法（analytic hierarchy process，簡稱AHP）是T.L.Saaty［17］在1971年提出的，是在對復(fù)雜的決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法，這一方法為權(quán)重的確定提供了科學(xué)的依據(jù).該方法在分配權(quán)重上優(yōu)于模糊數(shù)學(xué)法，因此在煤層氣區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)工作中，層次分析法更適用于建有細(xì)致全面的評價(jià)指標(biāo)體系.

本文中基于層次分析法，構(gòu)建了完整的煤層氣區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)指標(biāo)體系，并建立了各指標(biāo)的量化標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合煤層氣井田的含氣性、可采性等因素的實(shí)際情況，為煤層氣開采有利區(qū)塊的優(yōu)選工作提供合理科學(xué)的方法.

1　層次分析法過程簡介

層次分析法［18］是一種將定性與定量分析方法相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法.該法的主要思想是通過將復(fù)雜問題分解為若干層次和若干因素，對兩兩指標(biāo)之間的重要程度作出比較判斷，建立判斷矩陣，

通過計(jì)算判斷矩陣的最大特征值以及對應(yīng)特征向量，就可得出不同方案重要性程度的權(quán)重，為最佳方案的選擇提供依據(jù).運(yùn)用層析分析法解決問題大體可以分為4個(gè)步驟:即建立遞階層次結(jié)構(gòu)、構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣、層次單排序與總排序及其一致性檢驗(yàn).下面將針對煤層氣區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)中所涉及層次分析法的具體步驟進(jìn)行簡要的介紹.

1.1建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型煤層氣評價(jià)指標(biāo)體系是否完整與合理直接決定了區(qū)塊優(yōu)選結(jié)果的可信

度.本文中通過構(gòu)建完整的評價(jià)指標(biāo)體系，對多因素、復(fù)雜系統(tǒng)的煤層氣區(qū)塊進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的綜合評判，以期優(yōu)選出開采有利區(qū)塊.本評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建遵循以下原則：①系統(tǒng)性和普適性原則，體系中各指標(biāo)的選擇要綜合考慮不同地區(qū)評價(jià)選區(qū)的需要，使其在具體應(yīng)用中有較充足的篩選余地和空間；②綜合性和可比性原則，要全面考慮地質(zhì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等綜合影響因素，使各指標(biāo)具有區(qū)域可比性和時(shí)序可比性；③動態(tài)性和精度適應(yīng)性原則，隨地質(zhì)認(rèn)識程度的提高，以動態(tài)描述為主，以滿足不同工作程度的精度需要；④可操作性和可量化性原則，各指標(biāo)應(yīng)具有現(xiàn)實(shí)可操作性，并能夠進(jìn)行定量化處理.針對煤層氣區(qū)塊優(yōu)選的目標(biāo)，本文中建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，將其分解成2個(gè)一級指標(biāo)、4個(gè)二級指標(biāo)、14個(gè)三級指標(biāo)（圖1）、37個(gè)四級指標(biāo)的評價(jià)指標(biāo)體系.

煤層氣區(qū)塊優(yōu)選主要是綜合考慮煤層的含氣性評價(jià)與煤層氣的可采性評價(jià)，即一級指標(biāo)內(nèi)容；含氣性評價(jià)包括煤層氣的生成和保存，可采性評價(jià)除了煤層氣的開采，還應(yīng)考慮區(qū)塊的經(jīng)理地理環(huán)境，為二級指標(biāo)內(nèi)容；三、四級指標(biāo)都是對上級指標(biāo)內(nèi)容的具體說明.

圖1　煤層氣開采有利區(qū)塊評價(jià)指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型

1.2構(gòu)造成對比較判斷矩陣在構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)以后，上下層元素間的隸屬關(guān)系就被確定了.本文中構(gòu)成判斷矩陣的元素aij用薩迪的1~9標(biāo)度方法（表1），各元素具體取值由該領(lǐng)域相關(guān)專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出，該方法可行性理由：

?心理學(xué)的試驗(yàn)表明，大多數(shù)人對不同事物在相同屬性上差別的分辨能力在5~9級之間，采用1~ 9的標(biāo)度反映大多數(shù)人的判斷能力；

?大量的社會調(diào)查表明，1~9的標(biāo)度早已為人們所熟悉和采用；

?科學(xué)考察表明，1~9的比例標(biāo)度已完全能標(biāo)度引起人們感覺差別的各種屬性.

表1　判斷矩陣元素aij的標(biāo)度方法

1.3層次單排序及其一致性檢驗(yàn)由于在判斷矩陣的構(gòu)造中，并不要求判斷矩陣具有傳遞性和一致性，這是由客觀事物的復(fù)雜性與人的認(rèn)識的多樣性所決定的.但要求判斷有大體上的一致是應(yīng)該的，出現(xiàn)甲比乙極端重要，乙比丙極端重要而丙又比甲極端重要的判斷，一般是違反常識的，一個(gè)混亂的經(jīng)不起推敲的判斷矩陣有可能導(dǎo)致決策的失誤.因此需要對判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，具體操作步驟如下：

1）計(jì)算一致性指標(biāo)CI（consistency index）

其中λmax為判斷矩陣的最大特征值，n為判斷矩陣的階數(shù).

2）查找相對應(yīng)的隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（random index）

表2　隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（引自文獻(xiàn)［17］）

3）計(jì)算一致性比例CR（consistency ratio）

根據(jù)公式（1）、（2）可以計(jì)算出CR的值，當(dāng)CR＜0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修正.

1.4層次總排序及其一致性檢驗(yàn)上面我們得到的是一組元素對其上一層中某元素的權(quán)重向量.我們最終要得到各元素，特別是最底層中各方案對于目標(biāo)的排序權(quán)重，即所謂總排序權(quán)重，從而進(jìn)行方案選擇.總排序權(quán)重要自上而下地將單一準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行合成.本文中采用專家評分后得到的綜合權(quán)重向量作為計(jì)算的權(quán)重向量進(jìn)行層次總排序.

在應(yīng)用層次分析法作重大決策時(shí)，除了對每個(gè)成對比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)外，還常要對總層次的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定組合權(quán)向量是否可以作為最終的決策依據(jù).總層序的一致性檢驗(yàn)可逐層進(jìn)行，若第P層通過一致性檢驗(yàn)的條件為CR（P）＜0.1，當(dāng)每一層均滿足該條件時(shí)，則認(rèn)為總層序的一致性是可以接受的.

2　評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

層次分析法將區(qū)塊優(yōu)選工作作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行遞階分解，最終分解出來的影響因子為我們較為熟悉和能夠量化的某個(gè)地質(zhì)因素，層次分析法將系統(tǒng)中各層的分解因子統(tǒng)稱為評價(jià)指標(biāo)，通過權(quán)重計(jì)算，這些指標(biāo)能夠指示系統(tǒng)中各個(gè)指標(biāo)所在層的相對重要性，因此，評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定［18］，是在評價(jià)指標(biāo)體系原則的基礎(chǔ)上，對各判斷矩陣賦值標(biāo)度后，通過數(shù)值變換，得到最終的判斷矩陣，計(jì)算其最大特征值和權(quán)向量，并通過一致性檢驗(yàn)前提下完成的.本文中評價(jià)指標(biāo)相對重要性的標(biāo)度主要在北京欣晟允軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的Yaahp軟件（7.0版本）中完成，為減弱指標(biāo)量化過程中的人為主觀程度，文中實(shí)行指標(biāo)的兩次標(biāo)度.第一次標(biāo)度是在學(xué)習(xí)前人量化評價(jià)指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)及個(gè)人專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，對指標(biāo)的相對重要性先進(jìn)行首次標(biāo)度，第二次是借用軟件中專家問卷調(diào)查功能對本文中所建立的評價(jià)指標(biāo)體系的指標(biāo)相對重要性進(jìn)行評判，然后，對調(diào)查問卷中有關(guān)指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行二次標(biāo)度，最后，綜合分析本文與專家標(biāo)度的數(shù)值后輸入Yaahp軟件，生成判斷矩陣，指標(biāo)權(quán)重自動開始計(jì)算，指標(biāo)級別不同，其權(quán)重的標(biāo)定也不完全一致：

2.1一、二級指標(biāo)權(quán)重的確定Yaahp軟件要求指標(biāo)數(shù)必須大于等于3，一級指標(biāo)權(quán)重煤層的含氣性（A1）和煤層氣的可采性（A2），由二級指標(biāo)權(quán)重控制，經(jīng)軟件計(jì)算，二級指標(biāo)權(quán)重分別為：煤層氣的生成（B1=0.3）、煤層氣的保存（B2=0.3）、煤層氣的開采（B3=0.3）、經(jīng)濟(jì)地理環(huán)境（B4=0.1）.A1= B1+ B2，A2= B3+ B4，由此得出一級指標(biāo)A1、A2所占權(quán)重分別為0.6和0.4.

2.2其他指標(biāo)權(quán)重的確定二級指標(biāo)、三級指標(biāo)以及四級指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算，具有逐級控制的特點(diǎn)，其表現(xiàn)為二級權(quán)重控制三級權(quán)重的分布，三級權(quán)重又控制四級權(quán)重的分布，最終確定各級指標(biāo)的權(quán)重見表3（本文中所涉及各判斷矩陣的一致性檢測及總層序的一致性檢測均為Yaahp軟件內(nèi)部程序計(jì)算判定，未涉及計(jì)算過程，若無法通過一致性檢測，則無法生成權(quán)重?cái)?shù)值）.

由表3可以看出，煤層厚度、煤的變質(zhì)程度、構(gòu)造因素、儲層滲透率、采收率在煤層氣開采有利區(qū)塊優(yōu)選中占有很大比重，因此在實(shí)際工作中應(yīng)注重這方面資料的收集并與井田工作驗(yàn)證相結(jié)合；同時(shí)這也與煤層氣開采尋找“高滲產(chǎn)區(qū)”的目標(biāo)相一致，說明該評價(jià)指標(biāo)體系具有可行性，對煤層氣區(qū)塊的優(yōu)選工作具有一定的指導(dǎo)作用.

2.3煤層氣開采有利區(qū)塊等級的確定在實(shí)際評價(jià)指標(biāo)賦分的程序中，為繼續(xù)減弱人的主觀因素造成的誤差，評價(jià)等級采用對指標(biāo)定性賦分、定量統(tǒng)計(jì)和分段定級［17］，指標(biāo)定性賦分采用5級分等、2級定標(biāo)的方法，將各指標(biāo)評價(jià)結(jié)果劃分為5個(gè)等級，見表4.

表4　指標(biāo)評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)表

在四級指標(biāo)大量明了的情況下，通過量化四級指標(biāo)的得分乘以相應(yīng)的權(quán)重，然后將37個(gè)四級指標(biāo)所得分?jǐn)?shù)相加，最終算得評價(jià)區(qū)塊的得分，同時(shí)也可以依次計(jì)算出三、二及一級指標(biāo)所對應(yīng)的得分；反之，我們可以通過量化三級指標(biāo)的得分來完成區(qū)塊的優(yōu)選等級評價(jià).通過定量統(tǒng)計(jì)得到不同區(qū)塊的得分，最后根據(jù)區(qū)塊所得分?jǐn)?shù)確定區(qū)塊的最終評價(jià)等級，將優(yōu)選評價(jià)分為4個(gè)等級，一級為優(yōu)秀，二級為良好，三級為中等，四級為較差，見表5.

表5　煤層氣有利區(qū)塊評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)表

3　阜康礦區(qū)東部區(qū)塊地質(zhì)概況

阜康礦區(qū)根據(jù)煤層氣地質(zhì)特征、煤礦開采區(qū)劃與布局，可以劃分為西部、中部、東部三個(gè)地質(zhì)單元.本文中對阜康礦區(qū)東部區(qū)塊采用上述煤層氣開采有利區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行分析.該區(qū)域西以洪溝正斷層為界，東至礦區(qū)邊界，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造較簡單，黃山-二工河倒轉(zhuǎn)向斜是區(qū)內(nèi)主控構(gòu)造，軸向近東西，東端轉(zhuǎn)向SE115°左右，軸面傾向南，傾角52°~69°，中部較緩，東西部較陡.總體形象向西撒開，向東收斂并翹起，至區(qū)外潘家臺子附近轉(zhuǎn)折封閉.受倒轉(zhuǎn)向斜的控制，核部由早燕山亞構(gòu)造層八道灣組地層構(gòu)成，南北兩翼由華力西—印支構(gòu)造層之上二疊統(tǒng)及三疊系地層構(gòu)成，主要含煤地層為八道灣組（J1b）.核部以南被水磨河-李家莊斷層截切，核部和北翼地層保留完整.北翼為正常翼，傾向南，構(gòu)造簡單，僅分布有一條長200 m、水平斷距20 m左右的平推斷層；南翼為倒轉(zhuǎn)翼，傾向南，中部較東、西部略緩.沿傾向方向傾角一般隨深度加大，傾角由緩變陡.區(qū)內(nèi)共有10個(gè)煤層氣待評價(jià)區(qū)塊，如圖2（引自阜康礦區(qū)煤層氣開發(fā)優(yōu)選評價(jià)報(bào)告）.

圖2　阜康礦區(qū)東部區(qū)塊簡圖

由于晉泰一礦、沙溝煤礦、東風(fēng)福勝煤礦及金塔大黃山煤礦大部分位于區(qū)內(nèi)主控構(gòu)造二工河向斜南翼，構(gòu)造較北翼區(qū)塊復(fù)雜，且煤層傾角較大，在該區(qū)區(qū)塊優(yōu)選中應(yīng)率先剔除.采用四級指標(biāo)評分對北翼剩余6個(gè)區(qū)塊進(jìn)行上述煤層氣開采有利區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)，各區(qū)塊指標(biāo)得分由專家根據(jù)區(qū)塊指標(biāo)的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)合指標(biāo)等級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表來進(jìn)行打分，如表6.

表6　阜康礦區(qū)東部二工河向斜北翼區(qū)塊評分表

續(xù)表6

將表6中各指標(biāo)專家評分與對應(yīng)權(quán)重相乘，然后累加所得分?jǐn)?shù)即為各區(qū)塊的最終得分.經(jīng)計(jì)算，石莊溝煤礦得分78.866 5、泉水溝煤礦得分89.586、大黃山七號井得分76.798 7，、西溝一礦得分87.479 6、西溝二號井得分為87.558 9、大黃山一號井的得分為88.135 7.

野外工作實(shí)踐發(fā)現(xiàn)阜康礦區(qū)東部二工河向斜北翼區(qū)塊煤層氣都具有較好的含氣性，可采性隨區(qū)塊的分布略有差異.根據(jù)區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)等級結(jié)果，將該區(qū)區(qū)塊分為優(yōu)秀區(qū)塊4個(gè)，良好區(qū)塊為2個(gè)，由此確定本區(qū)優(yōu)選的煤層氣開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)塊為泉水溝礦區(qū)、西溝一礦、西溝二礦、大黃山一號井的礦井范圍.經(jīng)過井田野外工作驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，上述四個(gè)最優(yōu)區(qū)塊都具有如下特點(diǎn)：①區(qū)塊構(gòu)造簡單、煤層厚度大，煤層氣含量豐富.②煤層處于黃山-二工河倒轉(zhuǎn)向斜北翼，傾角相對較小；③煤層內(nèi)斷層不發(fā)育，無巖漿侵入史；④煤層條帶狀結(jié)構(gòu)明顯，節(jié)理發(fā)育，裂隙大量發(fā)育，滲透性能好；⑤煤巖類型多屬于亮煤與半亮煤；⑥水文地質(zhì)條件對煤層氣的逸散起封堵作用（引自阜康礦區(qū)煤層氣開發(fā)優(yōu)選評價(jià)報(bào)告）.

阜康礦區(qū)東部煤層氣勘探與開發(fā)研究程度較高，優(yōu)選區(qū)塊以主要的控氣地質(zhì)因素作為重要參考.根據(jù)實(shí)際開采效果來看，并不是主要控氣地質(zhì)因素優(yōu)、優(yōu)先進(jìn)行開采的區(qū)塊采收煤層氣含量就高.而本文中所建立的評價(jià)指標(biāo)體系，能對優(yōu)選區(qū)塊進(jìn)行排名，從而進(jìn)行區(qū)塊優(yōu)選的最優(yōu)化，阜康礦區(qū)按采收情況最優(yōu)排名依次為：泉水溝煤礦、大黃山一號井、西溝二礦、西溝一礦、石莊溝煤礦、大黃山七號井.野外工作驗(yàn)證與本文中所建立的評價(jià)指標(biāo)體系下的阜康礦區(qū)東部煤層氣區(qū)塊優(yōu)選結(jié)果一致，說明該評價(jià)指標(biāo)體系能夠較好地指導(dǎo)實(shí)際井田區(qū)塊優(yōu)選工作.

4　結(jié)論

煤層氣有利區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)是井田勘探開發(fā)工作一項(xiàng)非常重要的基礎(chǔ)性研究，對提高井田勘探開發(fā)工作的決策水平，進(jìn)行煤層氣勘探開發(fā)先期選區(qū)方面的探索具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，其研究結(jié)果直接影響著區(qū)塊煤層氣開發(fā)的成功與失敗.本文中以阜康礦區(qū)東部區(qū)塊為研究對象，根據(jù)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)與資料，通過層次分析法和野外工作驗(yàn)證結(jié)合的方法，得出以下結(jié)論：

1）基于層次分析法，在煤層氣開采優(yōu)選“高滲產(chǎn)區(qū)”的目標(biāo)指導(dǎo)下，構(gòu)建了合理的煤層氣開采有利區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)指標(biāo)體系，并計(jì)算了各指標(biāo)的相對權(quán)重，能夠較客觀真實(shí)地對煤層氣開采有利區(qū)塊進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)合煤層氣井田區(qū)塊的實(shí)際情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊的優(yōu)選.

2）采用上述評價(jià)指標(biāo)體系，對阜康礦區(qū)東部區(qū)塊進(jìn)行優(yōu)選評價(jià)，由于阜康礦區(qū)東部地質(zhì)情況研究程度較好，故采用四級指標(biāo)體系進(jìn)行了更精確的評分定位，野外工作驗(yàn)證了優(yōu)選結(jié)果的合理性，與單一靠主要控氣地質(zhì)因素的方法相比具有更高的精度以及對優(yōu)選區(qū)塊進(jìn)行最優(yōu)化開發(fā).

綜上所述，本文中基于層次分析法所建立的煤層氣開采有利區(qū)塊優(yōu)選評價(jià)指標(biāo)體系具有一定的指導(dǎo)意義和實(shí)際推廣價(jià)值.

致謝本文得到了新疆大學(xué)“特聘教授”傅雪海教授的大力幫助，在此向傅老師致以衷心的感謝.

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（責(zé)任編輯游?。?/p>

Excelled selection evaluation of coal-bed methane blocks based on analytic hierarchy process: taking the eastern part of the Fukang mining area block in Xinjiang as an example

YU Niuben1，2，Muhetaer ZARI1，2，F(xiàn)U Xuehai1，QI Wentao3
（1. Institute of Geological and Mining Engineering，Xinjiang University，Urumqi 830047，China；2. Xinjiang Autonomous Region Key Laborary of Orogenic Belts Continental Dynamics and Metallogenic Prediction，Urumqi 830047，China；3. Hainan
Province Geological Survey（Hainan Province Marine Geological Bureau），Haikou 570206，China）

Abstract：Combining the optimization work of ten coal- bed methane（CBM）blocks in the east of Fukang，the author proposed to use the analytic hierarchy process to determine the relative importance of index at all levels. On the basis of constructing evaluation index system，the method firstly took into account the double characteristics: fuzziness and uncertainty of coal- bed methane geological conditions and the characteristics of economy and environment in the recoverable block，following the idea of qualitative research-quantitative ordering-the key geological analysis. Then the two methods: "key elements hierarchical optimization" and "optimizing target quantitative ordering" were all used. Through the analysis of geological，the former method screened the influencing factors that had key control effects on the prospects of different CBM of different level evaluation. Then，depending on the progressive mode of evaluation area-advantageousbook=533,ebook=26area-target area，evaluated and optimally selected the area. On the basis of fully investigation of influence of geology，economy and environment，the latter method evaluated these mine blocks by marks according to the actual situation，ranked them according to the weight computation，and then determined optimizing evaluation level of the target area. Eventually，the study found four beneficial mining blocks: Spring ditch coal mine，DaHuangShan well 1，XiGou well 1 and XiGou well 2. There was high consistency between field work validation and optimization result of Analytic Hierarchy Process. The result showed that: the evaluation index system guided the optimization of the actual field blocks well.

Keywords：coal-bed methane drainage；analytic hierarchy process；evaluation index system；block optimization

作者簡介：余牛奔（1990-），男，碩士生，E-mail：820707631@qq.com；木合塔爾·扎日，通信作者，博士，教授，E-mail: mhtrz_xju@sina.com

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（41162006）資助

收稿日期：2014-12-14

文章編號：1000-2375（2015）06-0532-08

中圖分類號:TD821；P618.11

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

DOI:10.3969/j.issn.1000-2375.2015.06.004