本发明属于煤矿灾害防治，具体涉及一种构造地壳断层的危险区域模型的方法。
背景技术：
1、采动引起的断层错动是诱发矿震和断层冲击矿压的主要原因之一，采动条件下断层及其附近煤层的应力状态与矿震、断层冲击矿压是否发生紧密相关，因此，对于断层的活化性判断和矿井的应力状态分析显得十分重要。
2、根据断层的活化性判断和矿井的应力状态分析构建地壳断层的危险区域模型能够有助于准确预测和评估地震、地面塌陷等地质灾害的潜在发生区域，为城市规划、矿产资源开发、环境保护以及地震研究提供重要的科学依据，从而确保人类活动的安全性和可持续性。
3、目前我国主要是从间接角度和定性角度研究，从直接角度和定量化角度开展研究的报道相对较少，可支撑的数据尚不充分。无法根据断层活化性及对矿井构造应力场的共同影响构建地壳断层的危险区域模型。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种构造地壳断层的危险区域模型的方法。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，包括：
4、获取单因素影响下的地壳断层的活化性评价指标；
5、采用最大隶属度准则确定每个活化性评价指标的不同物理参数数值所对应的不同水平，并确定不同水平所对应的隶属函数；将单因素影响下地壳断层的物理参数数值代入隶属函数，将隶属函数输出的数值组成综合评判矩阵a；
6、将各个因素的活化性评价指标两两进行比较并构建比较矩阵；确定每一个比较矩阵的最大特征向量，将每一个最大特征向量作为当前影响因素的权重向量x；
7、将综合评判矩阵a与权重向量x进行加权得到各断层的活化性程度；
8、利用地壳断层的岩性信息构建地壳断层的煤层顶板岩性数据库，根据地壳矿井煤层的地应力的实测结果，将地应力的最大主应力值分别投影到x、y方向，获得最大主应力等值线图；根据地壳断层的原岩体的应力大小将最大主应力等值线图划分成低应力区、应力正常区、应力梯度区和高应力区以构造应力分区模型；
9、在应力分区模型上标注出断层的活化性程度，得到地壳断层的危险区域模型。
10、进一步，所述选取活化断层；包括：
11、基于mohr-coulomb强度准则，依据断层面上的应力圆与切应力直线之间的距离δr判断该断层是否属于活化断层；
12、当δr＞0时，断层面上的mohr应力圆与断层面上mohr-coulomb强度准则表示的直线相离，判定断层处于稳定平衡状态；
13、当δr＝0时，断层面上的mohr应力圆与断层面上mohr-coulomb强度准则表示的直线相切，判定断层处于极限平衡状态；
14、当δr＜0时，断层面上的mohr应力圆与断层面上mohr-coulomb强度准则表示的直线相交，判定断层处于活化状态，选取为活化断层。
15、进一步，所述应力圆与切应力直线之间的距离δr为：
16、
17、式中，c为断层粘聚力；为内摩擦角；σ1为最大主应力；σ3为最小主应力；pi为断层裂隙流体压力。
18、进一步，所述断层活化性评价指标包括：
19、断层落差、断层倾角、断层与最大主应力的夹角、断层与最大剪应力的夹角和断层岩性抗压强度。
20、进一步，所述确定不同等级所对应的隶属函数；包括：
21、确定各单因素的隶属函数，计算式为：
22、
23、对于单因素评价指标等级之间的临界值同时属于两个等级，据公式(3)使两个等级的隶属度相等，且取0.5，从而确定单因素待定参数b的值：公式(3)为
24、
25、同时对于同一等级范围内由于单因素评价指标没有上界，当超出下界时，隶属度呈增大趋势，采用公式(4)进行计算，最终确定各隶属函数的参数a、b；公式(4)为：
26、
27、其中，ɑ为各单因素参量所对应范围内的平均值，xb为某一等级范围单个评价指标的边界值；
28、采用最大隶属度准则确定各评价指标在不同等级的隶属度，从而构成评价指标的隶属函数。
29、进一步，确定每一个比较矩阵的最大特征向量后，对最大特征向量进行一致性检验，将通过一致性检验的最大特征向量作为当前影响因素的权重向量x；
30、所述一致性检验中，n阶比较矩阵的随机一致指标为：
31、
32、其中，cr为矩阵的随机一致指标，cr＜0.1时，即满足一致性要求；ci为矩阵的一般一致指标，ci＝(λmax-m)/(m-1)；ri为矩阵的平均随机一致指标。
33、进一步，根据模糊数学理论，确定单因素影响下的断层活化性评价指标。
34、一种构造地壳断层的危险区域模型的系统，其特征在于，包括：
35、评价指标构建模块，用于获取单因素影响下的地壳断层的活化性评价指标；
36、断层活化性程度构建模块，用于采用最大隶属度准则确定每个活化性评价指标的不同物理参数数值所对应的不同水平，并确定不同水平所对应的隶属函数；将单因素影响下地壳断层的物理参数数值代入隶属函数，将隶属函数输出的数值组成综合评判矩阵a；
37、将各个因素的活化性评价指标两两进行比较并构建比较矩阵；确定每一个比较矩阵的最大特征向量，将每一个最大特征向量作为当前影响因素的权重向量x；
38、将综合评判矩阵a与权重向量x进行加权得到各断层的活化性程度；
39、构造应力分区模型构建模块，用于利用地壳断层的岩性信息构建地壳断层的煤层顶板岩性数据库，根据地壳矿井煤层的地应力的实测结果，将地应力的最大主应力值分别投影到x、y方向，获得最大主应力等值线图；根据地壳断层的原岩体的应力大小将最大主应力等值线图划分成低应力区、应力正常区、应力梯度区和高应力区以构造应力分区模型；
40、危险区域模型构建模块，用于在应力分区模型上标注出断层的活化性程度，得到地壳断层的危险区域模型。
41、本发明提供的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法具有以下有益效果：
42、本发明提出一种基于断层活化与原岩应力双重作用下构造应力分区的方法，首先选取单因素影响下的断层活化性评价指标并根据评价指标来确定断层的活化性程度，由此得到断层活化性程度；其中，本发明利用隶属函数来判断每个评价指标的不同物理参数数值所对应的不同水平，以便得到用以评判活化程度的标准；之后根据不同因素的相对影响程度建立比较矩阵以对不同的标准去定出不同的权重从而得到一个能够准确体现活化程度的数值。其次利用岩体应力分析系统软件构建构造应力分区模型，在应力分区模型上标注出断层的活化性程度，以此得到一个根据断层活化性及对矿井构造应力场的共同影响所构建地壳断层的危险区域模型。
1.一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，所述选取活化断层；包括：
3.根据权利要求2所述的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，所述应力圆与切应力直线之间的距离δr为：
4.根据权利要求1所述的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，所述断层活化性评价指标包括：
5.根据权利要求1所述的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，所述确定不同等级所对应的隶属函数；包括：
6.根据权利要求1所述的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，确定每一个比较矩阵的最大特征向量后，对最大特征向量进行一致性检验，将通过一致性检验的最大特征向量作为当前影响因素的权重向量x；
7.根据权利要求1所述的一种构造地壳断层的危险区域模型的方法，其特征在于，根据模糊数学理论，确定单因素影响下的断层活化性评价指标。
8.一种构造地壳断层的危险区域模型的系统，其特征在于，包括：
