前　　言

矿井突水的防治是煤矿安全生产需要解决的重大问题，水体下安全采煤是一种受控于多因素影响，并且具有非线性动力学特征的工程与水文地质和采矿复合动态的非常复杂的系统工作。目前，行业内研究人员主要根据《煤矿防治水细则》与《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》，以定性或半定量方法为主，对其开采进行安全决策及可行性的评价。但是当覆岩厚度越来越薄，越来越接近松散含水层时，水文地质、工程地质及开采技术条件也会越来越复杂，传统的方法往往不能考虑其影响因素的复杂性和多元性。多准则决策分析引入地理信息系统学科已有20多年了，目前已成为决策理论的一个重要分支。地理信息系统经过近半个世纪的发展，已从传统的空间数据管理系统发展成为空间数据分析系统，并将最终向空间决策支持系统过渡，实现空间数据管理向空间思维的转变。结合地理信息系统和多准则决策分析技术，对水体下采煤安全性进行空间多准则决策，对矿井水害的防治有重要的指导意义。

在这种背景下，以近松散含水层下煤层开采条件、水文地质条件分析为基础，首次考虑松散含水层下部裂隙岩体受采动影响时，其应力与裂隙场的时空演化特征，通过实验开展采动岩体应力和裂隙场的时间序列和空间序列分布特征研究，并对采动岩体突水溃砂机理进行分析，同时基于时空分析方法归纳出采动岩体的岩体应力、裂隙场等的时空变异特征及突水孕灾规律。然后，基于空间决策理论，应用地质统计、空间统计分析等方法，构建突水溃砂决策准则体系，建立基于熵的采动岩体突水溃砂空间多准则决策模型，实现采动裂隙岩体突水溃砂危险性的快速定量化决策。

全书分为9章，首先主要围绕近松散含水层下采煤，岩体在采动过程中应力与裂隙的时空演化规律及突水溃砂危险性空间多准则决策这一科学问题展开研究。然后，通过相似材料模型试验，基于信息熵理论与时空可视化分析方法对岩体采动过程中应力与裂隙的时空演化规律进行了分析研究，结合分形几何理论，建立了采动岩体裂隙时空演化状态的判据。最后，以泉店煤矿近松散含水层下煤层开采为例，建立了基于熵的采动岩体突水溃砂危险性空间多准则决策模型，并开发了采动岩体突水溃砂空间多准则决策系统。

特别感谢恩师隋旺华教授对研究工作的指导和帮助。(https://www.daowen.com)

感谢于宗仁老师在试验过程中给予的大力支持和帮助。在背景资料的收集过程中，董青红教授、王文学老师等也给予了有益的资料和无私的帮助，在此表示衷心的感谢！感谢姜振泉、曹丽文、朱术云、孙强、徐智敏、杭远等老师的指导和帮助，在此表示感谢。此外，在本书试验过程中得到了高尚、吴云、袁世冲、亢嘉延、崔建新、谢聪等的指导与帮助，在此表示衷心的感谢。感谢刘钦、原俊红、王鑫等的帮助与支持。感谢梁艳坤、刘佳维、高炳伦、张丁阳、王丹丹、马荷雯、李智、熊加路、郑国胜、惠爽、刘海清、赵守良、王佳豪、陈申、靳立创、杨长德、武晨等在学习与生活中的照顾与陪伴。

本书的出版得到了国家重点研发计划“矿井水害危险源辨识与动态评价技术”（2017YFC0804101）的资助，在此表示感谢。

由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请同行专家和读者指正。联系电子邮箱yangbinbin＠cumt.edu.cn。