基于博弈-灰靶模型的岩爆烈度等级评价

岩爆一直是深部高应力地下工程面临的一大难题，为了有效预测和评价地下岩体工程的岩爆灾害，建立了基于博弈论组合赋权-灰靶决策的岩爆烈度等级评价模型。首先，选取岩石单轴抗压强度与抗拉强度的比值σ_c/σ_t、切向应力与单轴抗压强度的比值σ_θ/σ_c、弹性变形能指数W_et和完整性系数K_v等定量化指标建立评价指标体系，运用Critic法、变异系数法和熵权法分别计算出各个指标的权重，再根据博弈理论对权重进行优化，进而确定博弈论组合赋权；然后，结合灰靶决策理论，建立不同岩爆烈度等级的综合靶心距分布集；最后，通过综合靶心距的大小对岩爆烈度等级进行判定。为验证所建模型的准确性和合理性，以终南山公路隧道工程为例，根据实测数据对该评价模型进行实例分析。研究结果表明：基于博弈-灰靶模型的岩爆评价结果与实际岩爆情况基本一致，说明该岩爆烈度等级评价模型有较好的精准性和可靠性。     

熵权物元可拓模型在岩爆危险性等级评价中的应用

为准确合理地对地下矿山岩爆危险等级进行评价,考虑岩爆发生的岩石力学条件和岩土工程环境对其造成的影响,选取3个主要影响岩爆发生的因素:岩石的应力集中系数σI/σc、脆性系数σc/σt和能量指数Wet,在传统物元可拓分析模型的基础上,建立岩爆危险性等级评价熵权物元可拓模型。根据20座矿山的实测数据和实际岩爆发生情况,确定岩爆评价影响指标体系,计算评价指标的关联度,应用熵权法确定各评价指标的权重,根据关联度最大识别原则,判定岩爆危险等级。该方法用于厂坝铅锌矿岩爆危险等级评价中,其研究结果表明,该方法的预测评价结果与实际岩爆发生较为符合,进一步说明了该方法的实用性和合理性,对实际工程有一定的指导意义。     

基于组合赋权-改进集对分析的岩爆倾向性预测研究

岩爆是地下工程中的主要地质灾害之一,具有强破坏性、不确定性、突发性等特点。为准确、有效地预测地下工程中的岩爆倾向性,基于组合赋权-改进集对分析理论,建立了岩爆倾向性预测模型。首先从岩性、应力、围岩3个方面确立预测指标;其次利用组合数有序加权平均算子赋权法（Combination Weighting Averaging,C-OWA）、关联准则重要性赋权法（Criteria Importance Though Intercrieria Correlation,CRITIC）、博弈论分别计算出主观权重、客观权重,组合权重;最后将传统集对分析理论中的三元联系度改进为四元联系度,用改进后的集对分析理论计算出综合联系度来预测出岩爆等级。将该模型应用于西藏甲玛铜多金属矿等工程的岩爆倾向性预测中,得出该矿的综合联系度为[u1=-0.302 9],为弱岩爆,与实际相符。研究表明：所建立的模型适用于岩爆倾向性预测,与交互式多准则决策预测模型和逼近理想解排序法预测模型对比,准确性、可靠性较优,为岩爆倾向性预测提供了一种新的途径。     

基于10种机器学习算法的多指标岩爆倾向性等级评价

为探究在岩爆烈度等级预测中，判别指标数量和类别对模型稳定性的影响，提高岩爆预测精度。本文综合考虑诱发岩爆的内外因素，选取10个岩爆预测判别指标，通过将判别指标由少到多随机组合，建立1 023种指标组合方式；引入10种经典机器学习算法，构建岩爆烈度等级预测模型。为消除异常值，数量级和量纲的影响，采用四分位法寻找并替换异常值、进行归一化等数据预处理方法。利用穷举法，找出10种经典算法下平均精度最高的指标组合。研究表明：指标数量与模型稳定性无线性关系，其中3指标的组合预测效果最好，其综合准确率达到88.89%；算法模型中SVM和RF稳定性最优，综合准确率均达到88.89%；3种新的高稳定性指标组合方式分别是：3指标D、σθ、Wet组合，5指标D、Is、σmax、σθ/σc、Wet组合，7指标D、Is、σθ、σt、σc、Wet、（（σc-σt）/（σc+σt））组合。用本文优选的判别指标组合和预测模型，对大相岭隧道等进行岩爆倾向性等级评价，预测效果可靠，可为今后岩爆预测提供新的方法。     

基于主客观赋权-物元可拓模型优选岩爆倾向性预测方法

为了提高岩爆倾向性预测模型的可靠性,确保评价指标赋权方法的合理性,建立了基于主客观组合赋权的物元可拓岩爆倾向性预测模型。将9标度层次分析法、3标度改进层次分析法、构造标度改进层次分析法三种主观赋权方法分别与变异系数法（客观赋权法）组合,结合物元可拓理论建立三个岩爆倾向性预测模型,将模型分别应用于国内八项实际工程并对模型选优。结果表明：3标度改进层次分析法与变异系数法的组合赋权-物元可拓模型岩爆倾向性预测结果与实际情况一致,该模型为本文最优模型。     

岩爆烈度分级预测中的贝叶斯判别分析

针对岩爆烈度分级预测中存在诸多不确定因素的问题,应用贝叶斯判别分析法建立岩爆烈度分级预测的评价模型。根据岩爆的特点及成因,选取岩石的弹性能量指数Wet,应力系数σθ/σc及岩石脆性系数σc/σt作为判别因子;将岩爆烈度分为无、弱、中、强4个等级并作为贝叶斯判别分析的4个正态总体;以国内外14组工程岩爆分析初始数据进行分级判别,以训练样本建立贝叶斯线性判别函数,以该函数计算待判样品的贝叶斯判别函数值,以最大值对应的总体作为样品的归属。为进一步考察该模型的有效性与实用性,运用该模型对秦岭隧道工程及凡口铅锌矿的岩爆实例进行分析,并与人工神经网络模型、模糊概率模型的判别结果及实际情况进行比较。研究结果表明,该模型判别预测结果与人工神经网络模型及模糊概率模型的判别结果及实际岩爆情况较吻合。     

基于PCA-SVM的岩爆预测

岩爆是深部地下工程开挖掘进过程中常见的地质灾害,具有显著的随机性、突发性和复杂性,随着深埋工程的增多,岩爆预测的重要性日益凸显。根据岩爆的影响因素、特点及成因,选取了围岩切向应力σθ,单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt、脆性系数σc/σt、应力系数σθ/σc和冲击倾向性指数Wet等6个主要预测指标。首先用主成分分析法(PCA)对原始数据预处理,不仅消除了指标之间的相关性,而且降低了维度;然后使用粒子群算法(PSO)去优化支持向量机的惩罚c和核函数参数g,建立基于主成分分析和粒子群支向量机(PCA-PSOSVM)的岩爆预测模型,并将PCA-PSOSVM的预测结果与支持向量机(SVM)模型和人工神经网络(ANN)模型的预测结果进行比较。结果表明:PCA-PSOSVM模型的判别准确率比SVM模型和ANN模型高。     

基于判别分析法的岩爆烈度预测研究

岩爆是岩土工程中棘手的地质灾害,工程中以预防为主.现有岩爆分级预测模型大多存在选取样本较少和准确率较低的问题.综合岩爆的参考指标,现选取围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比σθ/σc(应力系数)、岩石单轴抗压强度与单轴抗拉强度比σc/σt(脆性系数)和弹性能量指数W et作为分级评判指标,广泛收集不同工程的104组岩爆...     

岩爆预测的距离判别模型及应用

将距离判别分析法(DDA)应用于岩爆预测中,建立了岩爆预测的距离判别模型.选取影响岩爆的主要因素,如最大切向应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt和弹性能量指数Wet等4个指标作为判别因子,以岩爆实测样本作为训练样本,建立相应线性判别函数对待判样本进行分类.研究结果表明,距离判别分析模型是岩爆预测的一种有效方法,可以在实际工程中应用.     

基于组合赋权-距离判别模型的边坡稳定性评价方法研究

针对距离判别分析研究边坡稳定性没有考虑指标权重因素,引入组合赋权法用于消除各指标权重不合理的影响。选取影响边坡稳定性的六个判别因子,利用矩估计法确定各指标的最优组合权重,并将组合赋权法与距离判别法耦合,得到改进的组合赋权-距离判别模型;最后利用该模型评价边坡稳定性,并对比分析此模型与其它判别方法的评价结果。研究结果表明,组合赋权-距离判别模型具有准确度高和客观合理性等特点,为边坡稳定性评价提供了一种有效方法。     

空场法在稳固性较差矿体中的应用

柏坊铜矿刘家湾矿段53#矿体为该矿深部小矿体。由于该矿体赋存情况特殊,矿体稳固性较差,按常规不适宜用空场法回采。经过技术经济分析,利用矿体顶板围岩稳固性较好且呈特殊的穹窿状构造的有利条件,设计提出了两种空场法方案,即房柱法和无底柱矿房留矿法,取得了较好的技术经济效果。实践证明,在一定的地质条件下稳固性较差的矿体仍可用空场法回采。     

各种粒度表征技术的相关性研究

对几种普遍使用的粒度测试技术进行了比较,认为激光衍射法测量结果的重复性最好,测量精度高,对粒径范围较窄的球形粉体(单分散颗粒),分别采用激光衍射法、电阻法、沉降法和显微镜法测量的中位径(D50)值具有可比性;对粒径范围较宽的球形粉体,只有激光衍射法、电阻法和显微镜法测量的中位径D50值具有可比性,沉降法的测量结果相对误...     

银洞坡金矿地下采矿方法研究

根据银洞坡金矿高宝山分矿矿体复杂多变、围岩稳固性差、品位不高而金属价值高的特点,试验研究了一种固定漏斗出矿留矿法。该方法吸取了留矿法和充填法的优点,工艺简单、易于掌握、作业安全,适于开采围岩不稳固的急倾斜薄矿脉;尤其在回采高品位矿脉时,可进行分采,提高了劳动生产率,取得了较好的社会和经济效益。     

超高密度电法在查明地铁车站岩溶中的应用

该文通过工程实例,介绍了利用超高密度电法对地铁勘察中的岩溶进行探测的思路和工作方法,根据岩溶异常特征判别,对物探成果进行了分析解释,并结合钻探资料,清晰、准确地把溶洞和裂隙发育范围划分出来,为后续工程提供了可靠的地质资料.     

综合电法在煤矿积水老空区探查中的应用

从煤矿老空区探测的必要性出发,对比分析了常规电法的特点,强调了综合物探方法的重要性,阐明不同方法可以相互补充、印证,以提高探测效果。以东庞矿9102工作面附近小窑积水采空区探测为例,采用瞬变电磁法和直流电法综合探测,取得了良好效果。实践表明,只要选取合理的探测方法和解释技术,深度250 m内、大面积积水采空区、小范围积水采空巷道探测可靠性均比较高;采用综合电法手段时,只要正确选择技术参数和装置,探测采空区的效果是良好的。     

李楼铁矿南部矿体采矿方法探讨与研究

为优化李楼铁矿南部矿体采矿经济指标, 降低工程投入, 提高采矿强度, 对现用的空场嗣后充填采矿方法和垂直深孔球形药包落矿阶段矿房法(VCR法)进行了对比。研究结果表明, VCR法是更适合李楼铁矿南部矿体的采矿方法。     

Research on new type of numerical method for material creep analysis

Based on the principles of virtual work for continuum medium, the element free Galerkin method to simulate the numerical calculations of steady-state creep was used and the discrete equation was derived in meshlss method for steady-state creep. The essential boundary conditions and volume incompressible conditions can be realized by employing the penalty parameters, so the symmetric positive definite system stiffness matrix can be yielded. Results of numerical cases show that element free Galerkin method, with its high accuracy, is much more convenient to deal with the pre-process and post-process, the results by meshless method is in good agreement with the exact solution data. Supported by the Youth Science Foundation of Anhui Province(08040106831); Key Projects on College Natural Science Research of Anhui Province (KJ2008A125)     

金属矿床评价计算模型的综合比较与选优

评估体系是实现企业开发决策及其科学生产的主要手段。本文通过对综合评价法、TOPSIS法和ELECTRE法的分析与比较,将三种算法相济运用;在三种算法所得结果不一致时,得出用社会选择方法来判定那个方法的评价结果可信度更高的结论。     

结构面影响下的岩质边坡稳定性计算方法探讨

岩质边坡的稳定性主要受岩体内结构面的控制,研究含节理岩质边坡的稳定性分析方法具有重要的理论意义和工程价值。以工程实例为背景,首先,基于现场测试和室内试验,给出了岩石和结构面计算参数的取值过程和方法;其次,基于强度折减理论,运用FISH语言编写了强度折减程序,并把其推广应用到Ubiquitous-Joint模型中;再次,提出了用薄层材料来模拟结构面,进而运用极限平衡计算出结构面作用下边坡安全系数的方法。最后,分别运用有限差分法、离散单元法和极限平衡法计算了含1组优势结构面的岩质边坡的稳定性,计算结果显示3种方法计算的边坡安全系数以及潜在破坏模式具有一致性。研究成果为类似工程边坡的稳定性评价提供了有效的方法。     

脱硅工艺在选矿过程中的研究与应用

硅是各种矿石中普遍存在的脉石矿物元素,它的存在会对某些矿石的选矿过程造成严重的影响,必须采用适当的方法对其进行脱除,才能保证选矿过程的顺利进行。目前研究较多的矿石脱硅方法有物理法、化学法和生物法等。本文对脱硅的必要性、基本原理和基本方法进行了分析和总结。