煤炭科学技术

作者：张守成, 刘宏磊, 武强, 郭正萌, 张帅, 王舒杨,

关键词：煤矸石, 自燃危险源, 空间辨识, 风险评估, CRITIC法,

煤矸石自燃严重威胁了矸石山生态系统修复和资源安全开发利用，准确辨识其危险源的空间展布和风险量化评估自燃风险程度是防治矸石山自燃的关键。为解决这一关键科学问题，构建了基于多源信息、技术融合的自燃空间识别方法与风险评价体系，研究以抚顺矿区西舍场自燃矸石山为例，构建了矸石山3D-Kriging空间插值温度场三维重构模型，解析自燃危险源的空间展布规律和规模。此外，为分级、分区管控矸石自燃风险，建立了“自燃发展−有害气体−自燃灾害”的三源风险评价体系，提出了矸石自燃危险性综合评价( Comprehensive Evaluation，CE)模型。其中，为客观评价自燃发展风险和趋势，引入卫星遥感时序监测数据，构建发展趋势函数 \mu ，有效克服矸石自燃历史监测数据缺失的问题；为评价大气环境污染风险和环境影响，提出混合有害气体浓度结合毒性危害指数确定混合有害气体权重的方法；为客观评估自燃灾害威胁，建立以经济损失、人员伤亡为评价指标的评价方法。结果表明：研究区矸石山的自燃危险源主要分布在场区南翼边坡附近，其中地温≥90 ℃的自燃煤矸石体积为49 753.4 m3；3D-Kriging空间插值的预测精度MAE、RMSE和R2分别为2.01 ℃、2.49 ℃和0.91，证明该方法能够精确定位自燃危险源的空间位置和规模。此外，通过CRITIC法计算了研究区“三源”子目标的权重分别为0.335、0.069和0.596，表明自燃灾害危害程度风险在该矸石山CE模型中的影响作用最大，合理的土地利用规划部署能够显著降低矸石自燃危险性等级。研究实现了矸石山自燃危险源“真三维”空间识别，并建立了定量“多源”风险评估体系，以期为矸石山生态修复与资源安全利用决策提供理论支撑。

来源：2026年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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