CN115169760B - 煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备 - Google Patents

煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请关于一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备。具体方案为：通过将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，确定每个组合中规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程，根据时空制约方程计算每个组合各自的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法确定多个组合各自的综合评价指数，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。本申请能够在开发煤层气与煤炭过程中采用最优的开采技术组合，有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性和效率。

Description

煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及煤层气与煤炭共采领域，尤其涉及一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备。
背景技术
相关技术中，煤层气与煤炭协调开发中煤层气抽采占据核心地位，煤层气高效开采程度制约煤层气与煤炭协调开发效果，因此需要根据矿权范围内煤层气及煤炭资源禀赋特点，结合煤层气抽采技术与煤炭开采工艺，对全矿区所有可采煤层气进行采前抽、采中抽、采后抽等全层位、全时段精准科学抽采，实现煤层气与煤炭两种资源安全高效协调开发。
发明内容
为此，本申请提供一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备。本申请的技术方案如下：
根据本申请实施例的第一方面，提供一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，所述方法包括：
分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据；其中，所述多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区；
将所述多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合；所述N为大于0的整数；
分别确定所述N个组合各自对应的所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程；
根据第i个组合对应的所述时空制约方程，确定所述多个开发时段各自的目标开发时段域值；
根据所述多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算所述第i个组合的多个协调开发评价指标值；
根据所述第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定所述第i个组合的综合评价指数；
将所述N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
根据本申请的一个实施例，所述N个组合分别包括所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数；所述分别所述N个组合各自对应的所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程，包括：
针对第i个组合，根据所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定所述多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤层气逸散量预测函数；所述i为大于0且小于或等于所述N的整数；
根据所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据，确定所述生产区的煤炭开采量预测函数；
确定所述目标开采区域的瓦斯总量，根据所述瓦斯总量、所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数，确定所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程。
根据本申请的一个实施例，所述针对第i个组合，根据所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定所述多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤层气逸散量预测函数，包括：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得所述预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数；
将所述第i个组合中的所述开拓区和所述生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数、所述开拓区的开采条件数据和所述生产区的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得所述预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。
根据本申请的一个实施例，所述根据所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据，确定所述生产区的煤炭开采量预测函数，包括：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得所述预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。
根据本申请的一个实施例，所述确定所述目标开采区域的瓦斯总量，根据所述瓦斯总量、所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数，确定所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程，包括：
确定所述目标开采区域的瓦斯总量；其中，所述瓦斯总量为所述目标开采区域煤炭资源量、煤层气资源量的总和；
将所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数；
将所述总函数赋值为所述瓦斯总量，以得到所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程。
根据本申请的一个实施例，每个所述开发时段均包括多个开发时段阈值，每个所述开发时段的目标开发时段域值均包括根据预设规则在所属开发时段各自的多个开发时段阈值中选取的至少一个开发时段域值。
根据本申请的一个实施例，所述根据所述第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定所述第i个组合的综合评价指数，包括：
按照预设的煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系，将所述第i个组合的多个协调开发评价指标值确定为协调开发条件指标A1；其中，所述煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系包括协调开发条件指标A1、时空约束条件指标A2和效果评价指标A3，所述协调开发条件指标A1和所述时空约束条件指标A2均包括多个指标，所述效果评价指标A3包括多级评价指标；
获取目标矿井的协调开发条件指标A1的指标参数值，并基于所述协调开发条件指标A1的指标参数值确定所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间；
将所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间进行离散化分段，得到多个指标参数分段；
逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值；
基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数，将所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数确定为所述第i个组合的综合评价指数。
根据本申请的一个实施例，所述效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，所述综合评价指标为所述一级效果评价指标U的综合评价指数，所述一级效果评价指标U中的每个指标对应包括多个所述二级效果评价指标，所述二级效果评价指标中的每个指标对应包括多个所述三级效果评价指标。
根据本申请的一个实施例，所述基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述效果评价指标A3的多级评价指标参数的综合评价指数，包括：
基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述三级效果评价指标的指标实际值；
将计算得到的所述三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到所述三级效果评价指标的评价指数，并确定所述三级效果评价指标的权重值；
基于所述三级效果评价指标的评价指数和对应的所述权重值，计算所述二级效果评价指标的评价指数；
基于所述二级效果评价指标的评价指数，计算所述一级效果评价指标U的评价指数；
基于所述一级效果评价指标U的评价指数，计算所述综合评价指标的综合评价指数。
根据本申请的一个实施例，所述逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，包括：
基于区间定量离散群举法，逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种煤层气与煤炭协调开发方式优化装置，所述装置包括：
获取模块分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据；其中，所述多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区；
组合模块，用于将所述多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合；所述N为大于0的整数；
第一确定模块，分别确定所述N个组合各自对应的所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程；
第二确定模块，用于根据第i个组合对应的所述时空制约方程，确定所述多个开发时段各自的目标开发时段域值；
计算模块，用于根据所述多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算所述第i个组合的多个协调开发评价指标值；
第三确定模块，用于根据所述第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定所述第i个组合的综合评价指数；
对比模块，用于将所述N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
根据本申请的一个实施例，所述第一确定模块，包括：
第一确定子模块，用于针对第i个组合，根据所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定所述多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤层气逸散量预测函数；所述i为大于0且小于或等于所述N的整数；
第二确定子模块，用于根据所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据，确定所述生产区的煤炭开采量预测函数；
第三确定子模块，用于确定所述目标开采区域的瓦斯总量，根据所述瓦斯总量、所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数，确定所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程。
根据本申请的一个实施例，所述第一确定子模块具体用于：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得所述预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数；
将所述第i个组合中的所述开拓区和所述生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数、所述开拓区的开采条件数据和所述生产区的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得所述预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。
根据本申请的一个实施例，所述第二确定子模块具体用于：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得所述预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。
根据本申请的一个实施例，所述第三确定子模块具体用于：
确定所述目标开采区域的瓦斯总量；其中，所述瓦斯总量为所述目标开采区域煤炭资源量、煤层气资源量的总和；
将所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数；
将所述总函数赋值为所述瓦斯总量，以得到所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程。
根据本申请的一个实施例，每个所述开发时段均包括多个开发时段阈值，每个所述开发时段的目标开发时段域值均包括根据预设规则在所属开发时段各自的多个开发时段阈值中选取的至少一个开发时段域值。
根据本申请的一个实施例，所述第三确定模块包括：
第四确定子模块，用于按照预设的煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系，将所述第i个组合的多个协调开发评价指标值确定为协调开发条件指标A1；其中，所述煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系包括协调开发条件指标A1、时空约束条件指标A2和效果评价指标A3，所述协调开发条件指标A1和所述时空约束条件指标A2均包括多个指标，所述效果评价指标A3包括多级评价指标；
第五确定子模块，用于获取目标矿井的协调开发条件指标A1的指标参数值，并基于所述协调开发条件指标A1的指标参数值确定所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间；
分段子模块，用于将所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间进行离散化分段，得到多个指标参数分段；
取值子模块，用于逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值；
计算子模块，用于基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数，将所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数确定为所述第i个组合的综合评价指数。
根据本申请的一个实施例，所述取值子模块具体用于：
基于区间定量离散群举法，逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
根据本申请的一个实施例，所述效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，所述综合评价指标为所述一级效果评价指标U的综合评价指数，所述一级效果评价指标U中的每个指标对应包括多个所述二级效果评价指标，所述二级效果评价指标中的每个指标对应包括多个所述三级效果评价指标。
根据本申请的一个实施例，所述计算子模块具体用于：
基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述三级效果评价指标的指标实际值；
将计算得到的所述三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到所述三级效果评价指标的评价指数，并确定所述三级效果评价指标的权重值；
基于所述三级效果评价指标的评价指数和对应的所述权重值，计算所述二级效果评价指标的评价指数；
基于所述二级效果评价指标的评价指数，计算所述一级效果评价指标U的评价指数；
基于所述一级效果评价指标U的评价指数，计算所述综合评价指标的综合评价指数。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如第一方面中任一项所述的方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面中任一项所述的方法。
根据本申请实施例的第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的方法。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
通过将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，根据多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定每个组合规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程，根据时空制约方程计算每个组合各自的多个协调开发评价指标值，根据多个组合各自的多个协调开发评价指标值基于层次分析法确定多个组合各自的综合评价指数，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式，从而能够在开发煤层气与煤炭过程中采用最优的开采技术组合，有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性和效率；另外，通过建立以最佳开发模式为目标解、以计算机编程语言实现求解的煤层气与煤炭协调开发方案优化决策流程，决策过程通过计算机实现智能化与自动化，具有使用简单、准确度高、人工干扰小的优点，降低煤层气与煤炭协调开发推广难度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请实施例中的一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图；
图2为本申请实施例中的另一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图；
图3为本申请实施例中的又一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图；
图4为本申请实施例中的再一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图；
图5为本申请实施例中的基于层次分析法确定综合评价指数的流程图；
图6为本申请实施例中的一种煤层气与煤炭协调开发方式优化装置的结构框图；
图7是本申请实施例中的一种电子设备的框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
术语解释：
规划区：指从回采煤层开始地面井建设到井下采气工程开始建设之间的时间段为生产规划区，该时期该回采煤层区域内不存在采煤活动，主要依靠地面井进行煤层气开采。重点考虑煤层气开采经济效益，该时间段划分需要综合考虑将来采煤工作面布置规划，一般至少提前10年以上时间开始大面积地面预抽。
准备区：指从井下采气工程开始建设开始至采煤工作面开始回采之间的时间段。具体包括底抽巷掘进、回采煤层瓦斯区域预抽、回采巷道掘进、布置回采设备。开拓准备区定义为从井下采气工程开始建设到采煤工作面开始回采之间的时间段，该时间段内掘进工程与井下采气工程同时存在，重点考虑井下安全效益和煤层气开采经济效益。
生产区：指从采煤工作面开始回采到采煤工作面回采结束之间的时间段，该时间段内从回采开始带回采撤架完毕是一个连续性过程，回采期间如无特殊情况一般不允许出现长时间停采情况，该期间在采煤采气工序不影响前提下可以进行煤气同时开采，煤层回采完毕之后在煤层自然发火期内完成工作面回采巷道密闭。煤炭生产区定义为从采煤工作面开始回采到采煤工作面回采结束之间的时间段，该时间段内采煤工程与井下采气工程同时存在，重点考虑井下安全效益和煤炭开采经济效益。
需要说明的是，相关技术中，煤层气与煤炭协调开发中煤层气抽采占据核心地位，煤层气高效开采程度制约煤层气与煤炭协调开发效果，因此需要根据矿权范围内煤层气及煤炭资源禀赋特点，结合煤层气抽采技术与煤炭开采工艺，对全矿区所有可采煤层气进行采前抽、采中抽、采后抽等全层位、全时段精准科学抽采，实现煤层气与煤炭两种资源安全高效协调开发。
基于上述问题，本申请提出了一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法、装置及电子设备，可以实现通过将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，根据多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定每个组合的规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程，根据时空制约方程计算每个组合各自的多个协调开发评价指标值。根据多个组合各自的多个协调开发评价指标值基于层次分析法确定多个组合各自的综合评价指数，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式，从而能够在开发煤层气与煤炭过程中采用最优的开采技术组合，有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性和效率；另外，通过建立以最佳开发模式为目标解、以计算机编程语言实现求解的煤层气与煤炭协调开发方案优化决策流程，决策过程通过计算机实现智能化与自动化，具有使用简单、准确度高、人工干扰小的优点，降低煤层气与煤炭协调开发推广难度。
图1为本申请实施例中的一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图。
如图1所示，该煤层气与煤炭协调开发方式优化方法包括：
步骤101，分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据。
其中，在本申请实施例中，多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区。
需要说明的是，煤层气开采技术参数是指在煤层气开采过程中所需要的开采技术对应的技术参数，例如煤层钻孔技术中相邻两个钻孔之间的孔间距参数和孔径参数；煤炭开采技术参数是指在煤炭开采所需要的开采技术对应的技术参数；开采条件数据指煤层气和煤炭赋存数据、煤层物性参数。其中，一组数据中包括同一开采技术对应的全部开采技术参数。
作为一种可能实施的示例，分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据。
步骤102，将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合。
其中，在本申请实施例中，N个组合分别包括多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数。
其中，在本申请实施例中，N为大于0的整数。
作为一种可能实施的示例，可以根据实际的开采需求，分别在每个分组的多组煤层气开采技术参数中选取至少一组煤层气开采技术参数，在目标开采区域的多组煤炭开采技术参数中选取至少一组煤炭开采技术参数，将选取出的每个分组的至少一组煤层气开采技术参数和至少一组煤炭开采技术参数作为一个组合。
步骤103，分别确定N个组合各自对应的规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
需要说明的是，每个组合都对应由于一个时空制约方程，该时空制约方程为规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。可以根据每个组合中多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数，确定规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
步骤104，根据第i个组合对应的时空制约方程，确定多个开发时段各自的目标开发时段域值。
其中，在本申请实施例中，i为大于0且小于或等于N的整数。
在本申请一些实施例中，每个开发时段均包括多个开发时段阈值，每个开发时段的目标开发时段域值均包括根据预设规则在所属开发时段各自的多个开发时段阈值中选取的至少一个开发时段域值。
需要说明的是，每个开发时段都包括多个阶段，每个阶段都对应一个开发时段域值，可以根据实际情况选择较为重要的阶段，将该阶段的开发时段域值确定为目标开发时段域值。根据第i个组合对应的时空制约方程，对多个开发时段各自的目标开发时段域值进行求解。
步骤105，根据多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值。
举例来说，根据时空制约方程确定目标开发时段采煤工作面回采时间T sc1 、地面井排采时长T gh2、规划区向开拓区转换的接替阶段时长T gh-kt 、回采区域预抽达标时长T kt2、开拓区向生产区转换的接替阶段时长T kt-sc 的取值后，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值如下：
（1）煤炭开采量
Figure 946051DEST_PATH_IMAGE001
其中，Vsc为回采工作面推进速度，单位为m/d；L为采煤工作面长度；h为煤层厚度，单位为m；ρ为煤的密度，单位为kg/m3。
（2）规划区煤层气开采量
Figure 939415DEST_PATH_IMAGE002
其中，ρgh为地面井布置密度，单位为口/m2；Tsc1为采煤工作面回采时间；Tgh2为地面井排采时长；Tgh-kt为规划区向开拓区转换的接替阶段时长；Tkt2为回采区域预抽达标时长；Tkt-sc为开拓区向生产区转换的接替阶段时长，a、b、c均为无量纲系数。
（3）开拓区煤层气开采量
Figure 693744DEST_PATH_IMAGE003
其中，ρkt-yc为采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量，单位为m/t； Tface-bz为采煤工作面采煤设备布置时间，单位为d；Vhc为回采工作面的回采巷道（煤巷）掘进速度；mbc为采煤工作面回采巷道布置方式；nbc为生产区煤层气开采量与时间关系函数中的系数值；m为开拓区阶段煤层气开采量与时间关系函数中系数值，n为煤层气开采量与时间关系函数中的系数值，e为指数函数的底。
（4）生产区煤层气开采量
Figure 772034DEST_PATH_IMAGE004
其中，Tgh为规划区总时长；Tgh1为地面井建设与调试时长；Tgh2为地面井高效抽采时期，Tkt1为井下回采区域采气工程钻孔施工时长；Tkt2为回采区域抽采达标时长；Tkt3为回采工作面回采巷道掘进时；Tkt4为回采工作面采掘设备布置时长；Tkt-sc为回采工作面采掘接替时间。
（5）规划区吨煤瓦斯含量降低率
Figure 295420DEST_PATH_IMAGE005
其中，C0为未规划阶段原始煤层气含量，单位为m3/t。
（6）开拓区开始时刻吨煤瓦斯含量
Figure 194106DEST_PATH_IMAGE006
（7）生产区开始时刻吨煤瓦斯含量
Figure 435731DEST_PATH_IMAGE007
（8）三区时长规划区占比
Figure 710855DEST_PATH_IMAGE008
（9）三区时长开拓区占比
Figure 947801DEST_PATH_IMAGE009
（10）三区时长生产区占比
Figure 282967DEST_PATH_IMAGE010
（11）煤层气开采量
Figure 11889DEST_PATH_IMAGE011
（12）煤层气开采量与煤炭开采量比值
Figure 559545DEST_PATH_IMAGE012
（13）煤层气开采量与三区时长和比值
Figure 57522DEST_PATH_IMAGE013
（14）三区采气量规划区采气量占比
Figure 829169DEST_PATH_IMAGE014
步骤106，根据第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定第i个组合的综合评价指数。
可以理解的是，由于每个组合都包含多个协调开发评价指标，因此需要确定出每个组合的综合评价指数，从而比较出综合评价指数最优的组合。
作为一种可能实施的示例，基于层次分析法，根据第i个组合的多个协调开发评价指标值确定第i个组合的综合评价指数。
将i赋值为i+1，并重复执行步骤103至步骤108，直至i为N为止，此时可以确定N个组合各自的综合评价指数。
步骤107，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
作为一种可能实施的示例，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
根据本申请实施例的煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，通过分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据。将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合。分别确定N个组合各自对应的规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。根据第i个组合对应的时空制约方程，确定多个开发时段各自的目标开发时段域值。根据多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值。根据第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定第i个组合的综合评价指数。将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。从而能够在开发煤层气与煤炭过程中采用最优的开采技术组合，有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性和效率。
图2为本申请实施例中的另一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图。
如图2所示，该煤层气与煤炭协调开发方式优化方法包括：
步骤201，分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据。
其中，在本申请实施例中，多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区。
在本申请的实施例中，步骤201可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤202，将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合。
其中，在本申请实施例中，N个组合分别包括多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数。
其中，在本申请实施例中，N为大于0的整数。
作为一种可能实施的示例，可以根据实际的开采需求，分别在每个分组的多组煤层气开采技术参数中选取至少一组煤层气开采技术参数，在目标开采区域的多组煤炭开采技术参数中选取至少一组煤炭开采技术参数，将选取出的每个分组的至少一组煤层气开采技术参数和至少一组煤炭开采技术参数作为一个组合。
步骤203，针对第i个组合，根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤层气逸散量预测函数。
其中，在本申请实施例中，i为大于0且小于或等于N的整数。
作为一种可能实施的示例，根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，确定多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数，煤层气开采量预测函数的横坐标为时间，纵坐标为煤层气开采量，即煤层气开采量预测函数为煤层气开采量随时间变化的曲线。根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，确定开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数，可以理解的是，规划区不会出现煤层气逸散的情况，因此，仅确定开拓区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤层气逸散量预测函数。开拓区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤层气逸散量预测函数的横坐标均为时间，纵坐标均为煤层气逸散量，即煤层气逸散量预测函数为煤层气逸散量随时间变化的曲线。
步骤204，针对第i个组合，根据第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据，确定生产区的煤炭开采量预测函数。
作为一种可能实施的示例，根据第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据，确定生产区的煤炭开采量预测函数，煤层气开采量预测函数的横坐标为时间，纵坐标为煤炭开采量，即煤炭开采量预测函数为煤炭开采量随时间变化的曲线。
步骤205，确定目标开采区域的瓦斯总量，根据瓦斯总量、第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
需要说明的是，目标开采区域的煤和煤层气开发资源量是守恒的，因此，多个开发时段各自的煤层气开采量、煤炭开采量以及开拓区和生产区各自的煤层气逸散量的总和即为瓦斯总量。
作为一种可能实施的示例，可以根据瓦斯总量、第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
步骤206，根据第i个组合对应的时空制约方程，确定多个开发时段各自的目标开发时段域值。
在本申请的实施例中，步骤206可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
需要说明的是，每个开发时段都包括多个阶段，每个阶段都对应一个开发时段域值，可以根据实际情况选择较为重要的阶段，将该阶段的开发时段域值确定为目标开发时段域值。根据第i个组合对应的时空制约方程，对多个开发时段各自的目标开发时段域值进行求解。
步骤207，根据多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值。
在本申请的实施例中，步骤207可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤208，根据第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定第i个组合的综合评价指数。
在本申请的实施例中，步骤208可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤209，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
在本申请的实施例中，步骤209可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
根据本申请实施例的煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，通过针对第i个组合，根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤层气逸散量预测函数；根据第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据，确定生产区的煤炭开采量预测函数；确定目标开采区域的瓦斯总量，根据瓦斯总量、第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数、生产区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程，从而能够在开发煤层气与煤炭过程中采用最优的开采技术组合，有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性和效率。
图3为本申请实施例中的又一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图。
如图3所示，该煤层气与煤炭协调开发方式优化方法包括：
步骤301，分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据。
其中，在本申请实施例中，多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区。
在本申请的实施例中，步骤301可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤302，将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合。
其中，在本申请实施例中，N个组合分别包括多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数。
其中，在本申请实施例中，N为大于0的整数。
在本申请的实施例中，步骤302可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤303，针对第i个组合，将第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数。
其中，在本申请实施例中，i为大于0且小于或等于N的整数。
作为一种可能实施的示例，煤层气开采量预测模型可以通过BP神经网络预先训练得到，将第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，预训练煤层气开采量预测模型根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，预测并输出煤层气开采量预测函数。
步骤304，将第i个组合中的开拓区和生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数、开拓区的开采条件数据、生产区的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。
作为一种可能实施的示例，煤层气逸散量预测模型可以通过BP神经网络预先训练得到，将第i个组合中的开拓区和生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数以及开拓区、生产区各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，预训练煤层气开采量预测模型根据开拓区和生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数以及开拓区、生产区各自对应的开采条件数据，预测并输出煤层气逸散量预测函数。
步骤305，针对第i个组合，将第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。
可以理解的是，只有生产区会对煤炭进行开采，因此将第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，预训练煤炭开采量预测模型基于第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据，预测并输出煤炭开采量预测函数。
步骤306，确定目标开采区域的瓦斯总量，根据瓦斯总量、第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
在本申请的实施例中，步骤306可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤307，根据第i个组合对应的时空制约方程，确定多个开发时段各自的目标开发时段域值。
在本申请的实施例中，步骤307可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤308，根据多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值。
在本申请的实施例中，步骤308可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤309，根据第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定第i个组合的综合评价指数。
在本申请的实施例中，步骤309可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
将i赋值为i+1，并重复执行步骤303至步骤309，直至i为N为止，此时可以确定N个组合各自的综合评价指数。
步骤310，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
在本申请的实施例中，步骤210可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
根据本申请实施例的煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，通过针对第i个组合，将第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数。将第i个组合中的开拓区和生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数以及开拓区、生产区各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。针对第i个组合，将第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。从而能够提高煤层气开采量预测函数、煤层气逸散量预测函数和煤炭开采量预测函数的准确性，进而有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性。
图4为本申请实施例中的再一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法的流程图。
如图4所示，该煤层气与煤炭协调开发方式优化方法包括：
步骤401，分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据。
其中，在本申请实施例中，多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区。
在本申请的实施例中，步骤401可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤402，将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合。
其中，在本申请实施例中，N个组合分别包括多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数。
其中，在本申请实施例中，N为大于0的整数。
在本申请的实施例中，步骤402可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤403，针对第i个组合，根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤层气逸散量预测函数。
其中，在本申请实施例中，i为大于0且小于或等于N的整数。
在本申请的实施例中，步骤403可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤404，针对第i个组合，根据第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据，确定生产区的煤炭开采量预测函数。
在本申请的实施例中，步骤404可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤405，确定目标开采区域的瓦斯总量。
其中，在本申请实施例中，瓦斯总量为目标开采区域煤炭资源量、煤层气资源量的总和。
需要说明的是，目标开采区域的煤和煤层气开发资源量是守恒的，因此，多个开发时段各自的煤层气开采量、煤炭开采量以及开拓区和生产区各自的煤层气逸散量的总和即为瓦斯总量。
步骤406，将第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数。
步骤407，将总函数赋值为瓦斯总量，以得到规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
作为一种可能实施的示例，时空制约方程如下：
Figure 124015DEST_PATH_IMAGE015
式中，C0为未规划阶段原始煤层气含量，单位为m3/t；Ct为采煤工作面采落煤炭的煤层气含量，单位为m3/t；qgh-d(t)为规划区地面井煤层气开采量与时间关系函数（即规划区的煤层气开采量预测函数），采用煤层气开采量BP神经网络预测方法构建，单位为m3/d；qkt-d(t)为开拓区煤层气开采量与时间关系函数（即开拓区的煤层气开采量预测函数），采用煤层气开采量BP神经网络预测方法构建，单位为m3/d；qkt-f(t)为开拓区煤层气逸散量与时间关系函数（即开拓区的煤层气逸散量预测函数），单位为m3/t；qsc-d(t)为生产区煤层气开采量与时间关系函数（即生产区的煤层气开采量预测函数）,采用煤层气开采量 BP神经网络预测方法构建，单位为m3/d；qsc-f(t)为生产区煤层气逸散量与时间关系函数（即生产区的煤层气逸散量预测函数），单位为m3/d。
步骤408，根据第i个组合对应的时空制约方程，确定多个开发时段各自的目标开发时段域值。
在本申请的实施例中，步骤408可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤409，根据多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值。
在本申请的实施例中，步骤409可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实
现，本申请实施例并不对此做出限定，也不再赘述。
步骤410，根据第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定第i个组合的综合评价指数。
将i赋值为i+1，并重复执行步骤403至步骤410，直至i为N为止，此时可以确定N个组合各自的综合评价指数。
在本申请一些实施例中，如图4所示，步骤410具体包括：
步骤501，按照预设的煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系，将第i个组合的多个协调开发评价指标值确定为协调开发条件指标A1；其中，煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系包括协调开发条件指标A1、时空约束条件指标A2和效果评价指标A3，协调开发条件指标A1和时空约束条件指标A2均包括多个指标，效果评价指标A3包括多级评价指标。
步骤502，获取目标矿井的协调开发条件指标A1的指标参数值，并基于协调开发条件指标A1的指标参数值确定时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间；
步骤503，将时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间进行离散化分段，得到多个指标参数分段。
步骤404，逐个对多个指标参数分段中的每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
可选的，基于区间定量离散群举法，逐个对多个指标参数分段中的每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
步骤505，基于每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数，将效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数确定为第i个组合的综合评价指数。
也就是说，多个指标参数分段，对于每个指标参数分段重复步骤404-步骤405，得到多个指标参数分段对应的多个综合评价指数。
步骤411，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
本实施例可根据目标矿井的协调开发条件指标，确定时空约束条件指标的期望区间，针对不同的区间进行取值，形成多组煤与煤层气协调开发方案，并根据建立的多级效果评价指标，对不同方案的协调开发效果进行预评价得到多个综合评价指数，通过对比分析多个综合评价指数，实现智能辅助决策，从而提高煤与煤层气协调开发效率。
在一些实施例中，效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，综合评价指标为一级效果评价指标U的综合评价指数，一级效果评价指标U中的每个指标对应包括多个二级效果评价指标，二级效果评价指标中的每个指标对应包括多个三级效果评价指标。
在一些实施例中，针对步骤505，基于每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算效果评价指标A3的多级评价指标参数的综合评价指数，可以包括如下步骤：
S1，基于每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算三级效果评价指标的指标实际值。
S2，将计算得到的三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到三级效果评价指标的评价指数，并确定三级效果评价指标的权重值。
需要说明的是，确定各个指标的权重值，就是确定各指标对要素层（所属指标分级）和各要素层对目标层（综合评价指标）的贡献程度，指标权重确定的合理性，将会对指标体系评价结果有直接的影响。指标权重的确定方法主要包括主观赋权法和客观赋权法两类。主观赋权法时采取综合咨询评分的定性方法确定权重，而客观赋权法是根据来源于客观环境的原始信息，通过分析各指标之间的联系程度及联系程度及各指标所提供的信息量来决定指标的权重，从而在一定程度上避免了主观因素带来的偏差。
S3，基于三级效果评价指标的评价指数和对应的权重值，计算二级效果评价指标的评价指数。
S4，基于二级效果评价指标的评价指数，计算一级效果评价指标U的评价指数。
S5，基于一级效果评价指标U的评价指数，计算综合评价指标的综合评价指数。
本实施例根据效果评价指标A3的综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标的指标等级对应关系，从三级效果评价指标逐级向上得到最高级的综合评价指标的综合评价指数。
在一些实施例中，协调开发条件指标A1包括原始煤层气含量C0、采煤工作面采落瓦斯含量Ct、采煤工作面推进速度Vsc、回采煤层平均煤厚h、采煤工作面长度L、煤的密度ρ、地面井布置密度ρgh、采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量ρkt-yc、采煤工作面回采巷道布置方式mhc；
时空约束条件指标A2包括采煤工作面回采时间Tsc1、地面井排采时长Tgh2、规划区向开拓区转换的接替阶段时长Tgh-kt、回采区域预抽达标时长Tkt2、开拓区向生产区转换的接替阶段时长Tkt-sc。
在步骤504中，针对每个指标参数分段，采用区间定量离散群举法分别对上述5个时空约束条件指标进行取值。
效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，综合评价指标为一级效果评价指标U的综合评价指数，反映了煤矿区煤与煤层气协调开发的整体水平，数值越大则协调开发的整体水平越高。
一级效果评价指标U包括采煤系统综合效益U1和采气系统综合效益U2；
采煤系统综合效益U1对应设置2个二级评价指标，分别为采煤资源效益E1、采煤安全效益E2；
采煤资源效益E1包括2个三级效果评价指标，分别为煤炭开采量Msc、煤层气开采量与煤炭开采量比值QW；
采煤安全效益E2包括3个三级效果评价指标，分别为规划区瓦斯含量降低率Cgh、开拓区开始时刻瓦斯含量Ckt、生产区开始时刻吨煤瓦斯含量Csc；
采煤系统综合效益U2对应设置2个二级效果评价指标，分别为采气资源效益E3、采气安全效益E4；
采气资源效益E3包括4个三级效果评价指标，分别为规划区煤层气开采量Qgh、开拓区煤层气开采量Qkt、生产区煤层气开采量Qsc、煤层气开采量Q；
采气安全效益E4包括5个三级效果评价指标，分别为三区时长规划区占比ngh、三区时长开拓区占比nkt、三区时长生产区占比nsc、煤层气开采量与三区时长和比值QT、三区采气量规划区采气量占比QGH。
一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标及对应关系，见表1。
表1：
Figure 6521DEST_PATH_IMAGE016
基于时空约束条件指标A2的5个指标（采煤工作面回采时间Tsc1、地面井排采时长Tgh2、规划区向开拓区转换的接替阶段时长Tgh-kt、回采区域预抽达标时长Tkt2、开拓区向生产区转换的接替阶段时长Tkt-sc），计算三级效果评价指标的指标实际值，如下：
煤炭开采量Msc的计算方法公式如下：
Figure 359005DEST_PATH_IMAGE001
其中，Vsc为回采工作面推进速度，单位为m/d；L为采煤工作面长度；h为煤层厚度，单位为m；ρ为煤的密度，单位为kg/m3。
规划区煤层气开采量Qgh的计算方法公式如下：
Figure 770394DEST_PATH_IMAGE017
其中，ρgh为地面井布置密度，单位为口/m2；Tsc1为采煤工作面回采时间；Tgh2为地面井排采时长；Tgh-kt为规划区向开拓区转换的接替阶段时长；Tkt2为回采区域预抽达标时长；Tkt-sc为开拓区向生产区转换的接替阶段时长，a、b、c均为无量纲系数。
开拓区煤层气开采量Qkt的计算方法公式如下：
Figure 208329DEST_PATH_IMAGE003
其中，ρkt-yc为采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量，单位为m/t；，Tface-bz为采煤工作面采煤设备布置时间，单位为d；Vhc为回采工作面的回采巷道（煤巷）掘进速度；mbc为采煤工作面回采巷道布置方式；nbc为生产区煤层气开采量与时间关系函数中的系数值；m为开拓区阶段煤层气开采量与时间关系函数中系数值，n为煤层气开采量与时间关系函数中的系数值，e为指数函数的底。
生产区煤层气开采量Qsc的计算方法公式如下：
Figure 628946DEST_PATH_IMAGE004
其中，Tgh为规划区总时长；Tgh1为地面井建设与调试时长；Tgh2为地面井高效抽采时期，Tkt1为井下回采区域采气工程钻孔施工时长；Tkt2为回采区域抽采达标时长；Tkt3为回采工作面回采巷道掘进时；Tkt4为回采工作面采掘设备布置时长；Tkt-sc为回采工作面采掘接替时间。
规划区瓦斯含量降低率Cgh的计算方法公式如下：
Figure 694991DEST_PATH_IMAGE005
其中，C0为未规划阶段原始煤层气含量，m3/t。
开拓区开始时刻瓦斯含量Ckt的计算方法公式如下：
Figure 808441DEST_PATH_IMAGE006
生产区开始时刻吨煤瓦斯含量Csc的计算方法公式如下：
Figure 733671DEST_PATH_IMAGE007
三区时长规划区占比ngh的计算方法公式如下：
Figure 426821DEST_PATH_IMAGE008
三区时长开拓区占比nkt的计算方法公式如下：
Figure 488318DEST_PATH_IMAGE009
三区时长生产区占比nsc的计算方法公式如下：
Figure 772668DEST_PATH_IMAGE010
煤层气开采量Q的计算方法公式如下：
Figure 185195DEST_PATH_IMAGE011
煤层气开采量与煤炭开采量比值QW的计算方法公式如下：
Figure 557402DEST_PATH_IMAGE012
煤层气开采量与三区时长和比值QT的计算方法公式如下：
Figure 738985DEST_PATH_IMAGE013
三区采气量规划区采气量占比QGH的计算方法公式如下：
Figure 928657DEST_PATH_IMAGE014
通过上述计算公式可以得到三级效果评价指标的指标实际值。
在一些实施例中，将计算得到的三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到三级效果评价指标的评价指数，包括：
在三级效果评价指标中的指标xi对煤与煤层气协调开发具有正效益时，指标xi的单项指标的评价指数Xi为指标实际值经过标准化处理的数据，按照如下第一公式计算：
Figure 297322DEST_PATH_IMAGE018
在三级效果评价指标中的指标xi对煤与煤层气协调开发具有负效益时，指标xi的单项指标的评价指数Xi为指标实际值经过标准化处理的数据，按照如下第二公式计算：
Figure 863432DEST_PATH_IMAGE019
其中，xi表示第 i 项三级效果评价指标的指标实际值；ai表示第i项三级效果评价指标的临界值下限值，可依据相关标准、评价对象均值或者或样本实测值取不允许值；bi表示第 i 项三级效果评价指标的临界值上限值，可依据相关标准、评价对象均值或样本实测值取期望值。
在一些实施例中，基于三级效果评价指标的评价指数和对应的权重值，计算二级效果评价指标的评价指数，包括：
基于三级效果评价指标的评价指数和对应的权重值，通过第三公式计算二级效果评价指标的评价指数，第三公式表示如下；
Figure 165101DEST_PATH_IMAGE020
其中，Ej表示第j 项二级效果评价指标的评价指数，j =1，2…m；Wi表示第 i 项三级效果评价指标的权重值，i =1，2…n；Xi表示第 i 项三级效果评价指标的评价指数。
在一些实施例中，基于二级效果评价指标的评价指数，计算一级效果评价指标U的评价指数，包括：
基于二级效果评价指标的评价指数，通过第四公式计算一级效果评价指标U的评价指数，第四公式表示如下：
Figure 119150DEST_PATH_IMAGE021
其中，Uk表示第 k 个一级效果评价指标的评价指数，k =1，2；Ej表示第j 项二级效果评价指标的评价指数，j =1，2…m。
在一些实施例中，基于一级效果评价指标U的评价指数，计算综合评价指标的综合评价指数，包括：
基于一级效果评价指标U的评价指数，通过第五公式计算综合评价指标的综合评价指数D，第五公式表示如下：
Figure 506269DEST_PATH_IMAGE022
其中,D表示煤与煤层气协调开发水平的综合评价指数；T表示煤炭开采系统与煤层气开发系统的协调指数。
T=aU1+bU2
其中，a、b分别表示为预设系数，由于认为煤炭开采、煤层气开发同等重要。可选的，a=b=0.5。
根据本申请实施例的煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，通过确定目标开采区域的瓦斯总量。将第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数。将总函数赋值为瓦斯总量，以得到规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。从而根据规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程提高了多个开发时段各自的目标开发时段划分的合理性，进而提升了煤层气与煤炭开发的协调性。
根据本申请实施例的煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，通过可根据目标矿井的协调开发条件，确定时空约束条件指标的期望区间，针对不同的区间进行取值，形成多组煤与煤层气协调开发方案，并建立煤与煤层气协调开发定量化的多级效果评价指标，对不同方案的协调开发效果进行预评价得到多个评价结果，通过对比分析多个评价结果，实现智能辅助决策，从而提高煤与煤层气协调开发效率。
图6为本申请实施例提供的一种煤层气与煤炭协调开发方式优化装置的结构示意图。如图6所示，该煤层气与煤炭协调开发方式优化装置，包括：获取模块601、组合模块602、第一确定模块603、第二确定模块604、计算模块605、第三确定模块606和对比模块607。
其中，获取模块601，用于分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据；其中，多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区；
组合模块602，用于将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合；N为大于0的整数；
第一确定模块603，分别确定N个组合各自对应的规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程；
第二确定模块604，用于根据第i个组合对应的时空制约方程，确定多个开发时段各自的目标开发时段域值；
计算模块605，用于根据多个开发时段各自的目标开发时段域值，计算第i个组合的多个协调开发评价指标值；
第三确定模块606，用于根据第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定第i个组合的综合评价指数；
对比模块607，用于将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式。
根据本申请的一个实施例，第一确定模块603，包括：
第一确定子模块，用于针对第i个组合，根据第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤层气逸散量预测函数；i为大于0且小于或等于N的整数；
第二确定子模块，用于根据第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据，确定生产区的煤炭开采量预测函数；
第三确定子模块，用于确定目标开采区域的瓦斯总量，根据瓦斯总量、第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数、生产区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
根据本申请的一个实施例，第一确定子模块具体用于：
针对第i个组合，将第i个组合中的多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数；
将第i个组合中的开拓区和生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数、开拓区的开采条件数据和生产区的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。
根据本申请的一个实施例，第二确定子模块具体用于：
针对第i个组合，将第i个组合中的目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。
根据本申请的一个实施例，第三确定子模块具体用于：
确定目标开采区域的瓦斯总量；其中，瓦斯总量为目标开采区域煤炭资源量、煤层气资源量的总和；
将第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区的煤层气逸散量预测函数、生产区的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数；
将总函数赋值为瓦斯总量，以得到规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程。
根据本申请的一个实施例，每个开发时段均包括多个开发时段阈值，每个开发时段的目标开发时段域值均包括根据预设规则在所属开发时段各自的多个开发时段阈值中选取的至少一个开发时段域值。
根据本申请的一个实施例，第三确定模块606包括：
第四确定子模块，用于按照预设的煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系，将第i个组合的多个协调开发评价指标值确定为协调开发条件指标A1；其中，煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系包括协调开发条件指标A1、时空约束条件指标A2和效果评价指标A3，协调开发条件指标A1和时空约束条件指标A2均包括多个指标，效果评价指标A3包括多级评价指标；
第五确定子模块，用于获取目标矿井的协调开发条件指标A1的指标参数值，并基于协调开发条件指标A1的指标参数值确定时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间；
分段子模块，用于将时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间进行离散化分段，得到多个指标参数分段；
取值子模块，用于逐个对多个指标参数分段中的每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值；
计算子模块，用于基于每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数，将效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数确定为第i个组合的综合评价指数。
根据本申请的一个实施例，取值子模块具体用于：
基于区间定量离散群举法，逐个对多个指标参数分段中的每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
根据本申请的一个实施例，效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，综合评价指标为一级效果评价指标U的综合评价指数，一级效果评价指标U中的每个指标对应包括多个二级效果评价指标，二级效果评价指标中的每个指标对应包括多个三级效果评价指标。
根据本申请的一个实施例，计算子模块具体用于：
基于每个指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算三级效果评价指标的指标实际值；
将计算得到的三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到三级效果评价指标的评价指数，并确定三级效果评价指标的权重值；
基于三级效果评价指标的评价指数和对应的权重值，计算二级效果评价指标的评价指数；
基于二级效果评价指标的评价指数，计算一级效果评价指标U的评价指数；
基于一级效果评价指标U的评价指数，计算综合评价指标的综合评价指数。
根据本申请实施例的煤层气与煤炭协调开发方式优化装置，通过将多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，根据多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、开拓区和生产区各自的煤层气逸散量预测函数和生产区的煤炭开采量预测函数，确定每个组合规划区、开拓区和生产区之间的时空制约方程，根据时空制约方程计算每个组合各自的多个协调开发评价指标值，根据多个组合各自的多个协调开发评价指标值基于层次分析法确定多个组合各自的综合评价指数，将N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式，从而能够在开发煤层气与煤炭过程中采用最优的开采技术组合，有效提高了煤层气与煤炭开发的协调性和效率。
图7为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图7所示，该电子设备可以包括：收发器71、处理器72、存储器73。
处理器72执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器72执行上述实施例中的方案。处理器72可以是通用处理器，包括中央处理器CPU、网络处理器（network processor，NP）等；还可以是数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC、现场可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
存储器73通过系统总线与处理器72连接并完成相互间的通信，存储器73用于存储计算机程序指令。
收发器71可以用于获取待运行任务和待运行任务的配置信息。
系统总线可以是外设部件互连标准（peripheral component interconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（extended industry standard architecture，EISA）总线等。系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。收发器用于实现数据库访问装置与其他计算机（例如客户端、读写库和只读库）之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器（randomaccess memory，RAM），也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory）。
本申请实施例提供的电子设备，可以是上述实施例的终端设备。
本申请实施例还提供一种运行指令的芯片，该芯片用于执行上述实施例中消息处理方法的技术方案。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例消息处理方法的技术方案。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，其存储在计算机可读存储介质中，至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序时可实现上述实施例中消息处理方法的技术方案。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (14)

1.一种煤层气与煤炭协调开发方式优化方法，其特征在于，所述方法包括：
分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据；其中，所述多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区；
将所述多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合；所述N为大于0的整数；
分别确定所述N个组合各自对应的所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程；
根据第i个组合对应的所述时空制约方程，确定所述多个开发时段各自的目标开发时段阈值；所述i为大于0且小于或等于所述N的整数；
根据所述多个开发时段各自的目标开发时段阈值，计算所述第i个组合的多个协调开发评价指标值；
根据所述第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定所述第i个组合的综合评价指数；
将所述N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式；
所述N个组合分别包括所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数；所述分别确定所述N个组合各自对应的所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程，包括：
针对第i个组合，根据所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定所述多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤层气逸散量预测函数；
根据所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据，确定所述生产区的煤炭开采量预测函数；
确定所述目标开采区域的瓦斯总量，根据所述瓦斯总量、所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数，确定所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程；
所述根据所述第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定所述第i个组合的综合评价指数，包括：
按照预设的煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系，将所述第i个组合的多个协调开发评价指标值确定为协调开发条件指标A1；其中，所述煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系包括协调开发条件指标A1、时空约束条件指标A2和效果评价指标A3，所述协调开发条件指标A1和所述时空约束条件指标A2均包括多个指标，所述效果评价指标A3包括多级评价指标；
获取目标矿井的协调开发条件指标A1的指标参数值，并基于所述协调开发条件指标A1的指标参数值确定所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间；
将所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间进行离散化分段，得到多个指标参数分段；
逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值；
基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数，将所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数确定为所述第i个组合的综合评价指数；
所述效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，所述综合评价指标为所述一级效果评价指标U的综合评价指数，所述一级效果评价指标U中的每个指标对应包括多个所述二级效果评价指标，所述二级效果评价指标中的每个指标对应包括多个所述三级效果评价指标；
所述协调开发条件指标A1包括原始煤层气含量
Figure 853820DEST_PATH_IMAGE001
、采煤工作面采落瓦斯含量
Figure 123259DEST_PATH_IMAGE002
、采煤工作面推进速度V sc 、回采煤层平均煤厚h、采煤工作面长度L、煤的密度ρ、地面井布置密度ρ gh 、采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量ρ kt-yc 、采煤工作面回采巷道布置方式m hc；
所述时空约束条件指标A2包括采煤工作面回采时间T sc1 、地面井排采时长T gh2、规划区向开拓区转换的接替阶段时长T gh-kt 、回采区域预抽达标时长T kt2、开拓区向生产区转换的接替阶段时长T kt-sc ；
所述一级效果评价指标U包括采煤系统综合效益U1和采气系统综合效益U2；所述采煤系统综合效益U1对应设置2个二级评价指标，分别为采煤资源效益E1、采煤安全效益E2；所述采煤系统综合效益U2对应设置2个二级效果评价指标，分别为采气资源效益E3、采气安全效益E4；所述采煤资源效益E1包括2个三级效果评价指标，分别为煤炭开采量Msc、煤层气开采量与煤炭开采量比值QW；所述采煤安全效益E2包括3个三级效果评价指标，分别为规划区瓦斯含量降低率C gh 、开拓区开始时刻瓦斯含量C kt 、生产区开始时刻吨煤瓦斯含量C sc ；所述采气资源效益E3包括4个三级效果评价指标，分别为规划区煤层气开采量Q gh 、开拓区煤层气开采量Q kt 、生产区煤层气开采量Q sc、 煤层气开采量Q；所述采气安全效益E4包括5个三级效果评价指标，分别为三区时长规划区占比ngh、三区时长开拓区占比n kt 、三区时长生产区占比n sc 、煤层气开采量与三区时长和比值QT、三区采气量规划区采气量占比QGH；
所述基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述效果评价指标A3的多级评价指标参数的综合评价指数，包括：
基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述三级效果评价指标的指标实际值；
将计算得到的所述三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到所述三级效果评价指标的评价指数，并确定所述三级效果评价指标的权重值；
基于所述三级效果评价指标的评价指数和对应的所述权重值，计算所述二级效果评价指标的评价指数；
基于所述二级效果评价指标的评价指数，计算所述一级效果评价指标U的评价指数；
基于所述一级效果评价指标U的评价指数，计算所述综合评价指标的综合评价指数；
所述煤炭开采量Msc的计算方法公式如下：
Figure 347567DEST_PATH_IMAGE003
其中，Vsc为回采工作面推进速度；L为采煤工作面长度；h为煤层厚度；ρ为煤的密度；
所述规划区煤层气开采量Qgh的计算方法公式如下：
Figure 877905DEST_PATH_IMAGE004
其中，ρgh为地面井布置密度，Tsc1为采煤工作面回采时间，Tgh2为地面井排采时长，Tgh-kt为规划区向开拓区转换的接替阶段时长，Tkt2为回采区域预抽达标时长，Tkt-sc为开拓区向生产区转换的接替阶段时长；
所述开拓区煤层气开采量Qkt的计算方法公式如下：
Figure 162256DEST_PATH_IMAGE005
其中，ρkt-yc为采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量，Tface-bz为采煤工作面采煤设备布置时间，Vhc为回采工作面的回采巷道掘进速度，mbc为采煤工作面回采巷道布置方式，nbc为生产区煤层气开采量与时间关系函数中的系数值，m为开拓区阶段煤层气开采量与时间关系函数中系数值，n为煤层气开采量与时间关系函数中的系数值；
所述生产区煤层气开采量Qsc的计算方法公式如下：
Figure 168258DEST_PATH_IMAGE006
其中，Tgh为规划区总时长；Tgh1为地面井建设与调试时长，Tgh2为地面井高效抽采时期，Tkt1为井下回采区域采气工程钻孔施工时长，Tkt2为回采区域抽采达标时长，Tkt3为回采工作面回采巷道掘进时，Tkt4为回采工作面采掘设备布置时长，Tkt-sc为回采工作面采掘接替时间；
所述规划区瓦斯含量降低率Cgh的计算方法公式如下：
Figure 196257DEST_PATH_IMAGE007
其中，C0为未规划阶段原始煤层气含量；
所述开拓区开始时刻瓦斯含量Ckt的计算方法公式如下：
Figure 846681DEST_PATH_IMAGE008
所述生产区开始时刻吨煤瓦斯含量Csc的计算方法公式如下：
Figure 36354DEST_PATH_IMAGE009
所述三区时长规划区占比ngh的计算方法公式如下：
Figure 277455DEST_PATH_IMAGE010
所述三区时长开拓区占比nkt的计算方法公式如下：
Figure 843565DEST_PATH_IMAGE011
所述三区时长生产区占比nsc的计算方法公式如下：
Figure 614075DEST_PATH_IMAGE012
所述煤层气开采量Q的计算方法公式如下：
Figure 568125DEST_PATH_IMAGE013
所述煤层气开采量与煤炭开采量比值QW的计算方法公式如下：
Figure 955244DEST_PATH_IMAGE014
所述煤层气开采量与三区时长和比值QT的计算方法公式如下：
Figure 793887DEST_PATH_IMAGE015
所述三区采气量规划区采气量占比QGH的计算方法公式如下：
Figure 684483DEST_PATH_IMAGE016
。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对第i个组合，根据所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定所述多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤层气逸散量预测函数，包括：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得所述预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数；
将所述第i个组合中的所述开拓区和所述生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数、所述开拓区的开采条件数据和所述生产区的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得所述预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据，确定所述生产区的煤炭开采量预测函数，包括：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得所述预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标开采区域的瓦斯总量，根据所述瓦斯总量、所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数，确定所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程，包括：
确定所述目标开采区域的瓦斯总量；其中，所述瓦斯总量为所述目标开采区域煤炭资源量、煤层气资源量的总和；
将所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数；
将所述总函数赋值为所述瓦斯总量，以得到所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述开发时段均包括多个开发时段阈值，每个所述开发时段的目标开发时段阈值均包括根据预设规则在所属开发时段各自的多个开发时段阈值中选取的至少一个开发时段阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，包括：
基于区间定量离散群举法，逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
7.一种煤层气与煤炭协调开发方式优化装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于分别获取目标开采区域的多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数、所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数和多个开发时段各自对应的开采条件数据；其中，所述多个开发时段包括规划区、开拓区和生产区；
组合模块，用于将所述多个开发时段各自对应的多组煤层气开采技术参数和所述目标开采区域的多组煤炭开采技术参数进行组合，以得到N个组合；所述N为大于0的整数；
第一确定模块，分别确定所述N个组合各自对应的所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程；
第二确定模块，用于根据第i个组合对应的所述时空制约方程，确定所述多个开发时段各自的目标开发时段阈值；所述i为大于0且小于或等于所述N的整数；
计算模块，用于根据所述多个开发时段各自的目标开发时段阈值，计算所述第i个组合的多个协调开发评价指标值；
第三确定模块，用于根据所述第i个组合的多个协调开发评价指标值，基于层次分析法，确定所述第i个组合的综合评价指数；
对比模块，用于将所述N个组合各自的综合评价指数进行对比，确定综合评价指数最优的组合，将该组合确定为煤层气与煤炭协调开发的最优模式；
第一确定子模块，用于针对第i个组合，根据所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据，分别确定所述多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤层气逸散量预测函数；
第二确定子模块，用于根据所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据，确定所述生产区的煤炭开采量预测函数；
第三确定子模块，用于确定所述目标开采区域的瓦斯总量，根据所述瓦斯总量、所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数，确定所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程；
所述第三确定模块包括：
第四确定子模块，用于按照预设的煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系，将所述第i个组合的多个协调开发评价指标值确定为协调开发条件指标A1；其中，所述煤层气与煤炭协调开发方式优化决策指标体系包括协调开发条件指标A1、时空约束条件指标A2和效果评价指标A3，所述协调开发条件指标A1和所述时空约束条件指标A2均包括多个指标，所述效果评价指标A3包括多级评价指标；
第五确定子模块，用于获取目标矿井的协调开发条件指标A1的指标参数值，并基于所述协调开发条件指标A1的指标参数值确定所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间；
分段子模块，用于将所述时空约束条件指标A2的指标参数值的期望区间进行离散化分段，得到多个指标参数分段；
取值子模块，用于逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值；
计算子模块，用于基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数，将所述效果评价指标A3的多级评价指标的综合评价指数确定为所述第i个组合的综合评价指数；
所述效果评价指标A3包括综合评价指标、一级效果评价指标U、二级效果评价指标和三级效果评价指标，所述综合评价指标为所述一级效果评价指标U的综合评价指数，所述一级效果评价指标U中的每个指标对应包括多个所述二级效果评价指标，所述二级效果评价指标中的每个指标对应包括多个所述三级效果评价指标；
所述协调开发条件指标A1包括原始煤层气含量
Figure 825745DEST_PATH_IMAGE001
、采煤工作面采落瓦斯含量
Figure 434581DEST_PATH_IMAGE002
、采煤工作面推进速度V sc 、回采煤层平均煤厚h、采煤工作面长度L、煤的密度ρ、地面井布置密度ρ gh 、采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量ρ kt-yc 、采煤工作面回采巷道布置方式m hc；
所述时空约束条件指标A2包括采煤工作面回采时间T sc1 、地面井排采时长T gh2、规划区向开拓区转换的接替阶段时长T gh-kt 、回采区域预抽达标时长T kt2、开拓区向生产区转换的接替阶段时长T kt-sc ；
所述一级效果评价指标U包括采煤系统综合效益U1和采气系统综合效益U2；所述采煤系统综合效益U1对应设置2个二级评价指标，分别为采煤资源效益E1、采煤安全效益E2；所述采煤系统综合效益U2对应设置2个二级效果评价指标，分别为采气资源效益E3、采气安全效益E4；所述采煤资源效益E1包括2个三级效果评价指标，分别为煤炭开采量Msc、煤层气开采量与煤炭开采量比值QW；所述采煤安全效益E2包括3个三级效果评价指标，分别为规划区瓦斯含量降低率C gh 、开拓区开始时刻瓦斯含量C kt 、生产区开始时刻吨煤瓦斯含量C sc ；所述采气资源效益E3包括4个三级效果评价指标，分别为规划区煤层气开采量Q gh 、开拓区煤层气开采量Q kt 、生产区煤层气开采量Q sc、 煤层气开采量Q；所述采气安全效益E4包括5个三级效果评价指标，分别为三区时长规划区占比ngh、三区时长开拓区占比n kt 、三区时长生产区占比n sc 、煤层气开采量与三区时长和比值QT、三区采气量规划区采气量占比QGH；
所述计算子模块具体用于：
基于每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值，计算所述三级效果评价指标的指标实际值；
将计算得到的所述三级效果评价指标的指标实际值进行标准化处理，得到所述三级效果评价指标的评价指数，并确定所述三级效果评价指标的权重值；
基于所述三级效果评价指标的评价指数和对应的所述权重值，计算所述二级效果评价指标的评价指数；
基于所述二级效果评价指标的评价指数，计算所述一级效果评价指标U的评价指数；
基于所述一级效果评价指标U的评价指数，计算所述综合评价指标的综合评价指数；
所述煤炭开采量Msc的计算方法公式如下：
Figure 76915DEST_PATH_IMAGE003
其中，Vsc为回采工作面推进速度；L为采煤工作面长度；h为煤层厚度；ρ为煤的密度；
所述规划区煤层气开采量Qgh的计算方法公式如下：
Figure 681071DEST_PATH_IMAGE017
其中，ρgh为地面井布置密度，Tsc1为采煤工作面回采时间，Tgh2为地面井排采时长，Tgh-kt为规划区向开拓区转换的接替阶段时长，Tkt2为回采区域预抽达标时长，Tkt-sc为开拓区向生产区转换的接替阶段时长；
所述开拓区煤层气开采量Qkt的计算方法公式如下：
Figure 649027DEST_PATH_IMAGE018
其中，ρkt-yc为采煤工作面回采煤层的吨煤瓦斯钻孔量，Tface-bz为采煤工作面采煤设备布置时间，Vhc为回采工作面的回采巷道掘进速度，mbc为采煤工作面回采巷道布置方式，nbc为生产区煤层气开采量与时间关系函数中的系数值，m为开拓区阶段煤层气开采量与时间关系函数中系数值，n为煤层气开采量与时间关系函数中的系数值；
所述生产区煤层气开采量Qsc的计算方法公式如下：
Figure 214001DEST_PATH_IMAGE019
其中，Tgh为规划区总时长；Tgh1为地面井建设与调试时长，Tgh2为地面井高效抽采时期，Tkt1为井下回采区域采气工程钻孔施工时长，Tkt2为回采区域抽采达标时长，Tkt3为回采工作面回采巷道掘进时，Tkt4为回采工作面采掘设备布置时长，Tkt-sc为回采工作面采掘接替时间；
所述规划区瓦斯含量降低率Cgh的计算方法公式如下：
Figure 269813DEST_PATH_IMAGE007
其中，C0为未规划阶段原始煤层气含量；
所述开拓区开始时刻瓦斯含量Ckt的计算方法公式如下：
Figure 135001DEST_PATH_IMAGE008
所述生产区开始时刻吨煤瓦斯含量Csc的计算方法公式如下：
Figure 742700DEST_PATH_IMAGE009
所述三区时长规划区占比ngh的计算方法公式如下：
Figure 919603DEST_PATH_IMAGE010
所述三区时长开拓区占比nkt的计算方法公式如下：
Figure 169319DEST_PATH_IMAGE011
所述三区时长生产区占比nsc的计算方法公式如下：
Figure 623434DEST_PATH_IMAGE012
所述煤层气开采量Q的计算方法公式如下：
Figure 277400DEST_PATH_IMAGE013
所述煤层气开采量与煤炭开采量比值QW的计算方法公式如下：
Figure 348124DEST_PATH_IMAGE014
所述煤层气开采量与三区时长和比值QT的计算方法公式如下：
Figure 870373DEST_PATH_IMAGE015
所述三区采气量规划区采气量占比QGH的计算方法公式如下：
Figure 710153DEST_PATH_IMAGE016
。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定子模块具体用于：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述多个开发时段各自对应的至少一组煤层气开采技术参数和所述多个开发时段各自对应的开采条件数据分别输入至预训练煤层气开采量预测模型，以获得所述预训练煤层气开采量预测模型输出的煤层气开采量预测函数；
将所述第i个组合中的所述开拓区和所述生产区各自对应的至少一组煤层气开采技术参数、所述开拓区的开采条件数据和所述生产区的开采条件数据分别输入至预训练煤层气逸散量预测模型，以获得所述预训练煤层气逸散量预测模型输出的煤层气逸散量预测函数。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定子模块具体用于：
针对所述第i个组合，将所述第i个组合中的所述目标开采区域的至少一组煤炭开采技术参数和所述生产区的开采条件数据输入至预训练煤炭开采量预测模型，以获得所述预训练煤炭开采量预测模型输出的煤炭开采量预测函数。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定子模块具体用于：
确定所述目标开采区域的瓦斯总量；其中，所述瓦斯总量为所述目标开采区域煤炭资源量、煤层气资源量的总和；
将所述第i个组合的多个开发时段各自的煤层气开采量预测函数、所述开拓区的煤层气逸散量预测函数、所述生产区的煤层气逸散量预测函数和所述生产区的煤炭开采量预测函数相加，得到总函数；
将所述总函数赋值为所述瓦斯总量，以得到所述规划区、所述开拓区和所述生产区之间的时空制约方程。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，每个所述开发时段均包括多个开发时段阈值，每个所述开发时段的目标开发时段阈值均包括根据预设规则在所属开发时段各自的多个开发时段阈值中选取的至少一个开发时段阈值。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述取值子模块具体用于：
基于区间定量离散群举法，逐个对所述多个指标参数分段中的每个所述指标参数分段中的多个指标参数进行指标参数取值。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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