粗糙集和自适应神经网络的集成模型在边坡稳定性分析中的应用

介绍了利用SOM网络-粗糙集-BP网络集成进行边坡稳定性预测的方案,应用SOM网络将边坡稳定性因素中的连续属性值离散化及基于粗糙集理论计算边坡稳定决策系统的约简,并根据实际需要确定最优决策系统和在最优决策系统的基础上设计BP网络进行预测.边坡稳定性预测的实际结果验证了所提出的神经网络与粗糙集理论相结合的可行性,在数据充足的条件下,该方案可以推广到其它具有连续属性值的情况.     

基于类比性思维的边坡稳定性评价

边坡稳定性受多种因素影响,致使边坡稳定性评价成为边坡工程中的一个难点问题。根据类比性思维,对不同边坡之间进行类比,通过比较边坡稳定性的关键影响因素之间的相似性从而评价边坡是否稳定。采用灰色关联分析进行了实例演算,结果显示类比性思维可作为解决边坡稳定性评价问题的一种新的、有效的方法。     

边坡稳定性计算理论与评价标准分析及发展趋势

滑坡是我国最常见的地质灾害问题之一,众多学者经过近百年的研究,边坡稳定性计算理论与评价方法、安全防控措施及预测理论都有了质的飞跃和提升,相关的设计规范和施工标准都比较全面,边坡稳定性评价中的有关极限平衡计算理论、地理信息系统、数值模拟等方法日臻完善,全面系统地保障了各项大型工程建设的安全性;但由于受时代认识水平和负责地质构造及工程地质组件这种特殊材料而言,空间变异性的复杂程度不能完全解决目前的工程问题,因此就边坡稳定性评价的不足及今后发展方向及其应该解决的问题进行了分析和讨论。     

边坡稳定性评价方法及其发展趋势

针对目前边坡工程安全的研究方法及其评价理论，对边坡工程中的定性、定量分析方法及非确定性方法进行了简述，并分析了边坡稳定性研究的发展趋势。     

熵权属性未确知测度的边坡治理稳定性评价

边坡稳定是边坡工程的最终目的之一,但稳定性评价是一个多因素且动态复杂的非线性问题。基于未确知测度理论,建立露天边坡在治理前后的稳定性评价体系。从地形地貌、水文气象、岩体物理力学性质和工程因素等四个方面综合选取影响边坡稳定性的10项指标,根据某露天边坡在治理前后的指标值建立各指标的未确知测度函数,并利用熵权理论确定各指标权重,得出边坡在治理前后的稳定性评价结果。结果表明,熵权属性的未确知测度理论方法科学合理,评价结果与边坡治理前后的实际形态相符。     

基于可拓理论的高陡边坡稳定性评价

基于物元模型的可拓学理论分析,提出高陡边坡岩体稳定性的可拓学预测方法。利用岩体边坡稳定性等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元,应用物元和可拓集合中的关联函数,建立岩体边坡稳定性等级综合评判的可拓预测模型;通过可拓学评价分析,得到岩体边坡稳定性的预测结果。实例分析表明该预测方法能够更加准确、科学地预测岩体边坡的稳定问题,从而为露天转地下开采矿山采取相应的经济合理的支护加固措施提供了可靠的依据。     

基于物元模型的露天矿边坡稳定性评价

露天矿开采时边坡稳定性影响因素繁多,稳定性难以评判。以物元理论为基础,选取岩石力学性质、环境因素、地形地貌和岩体结构4个方面,建立露天矿山边坡稳定性评价模型,并以德兴铜矿为例,对其进行了露天边坡稳定性评价。通过指标的确定及边坡工程收集的数据分析表明,物元模型方法对露天矿边坡稳定性评价是有效可行的。     

基于熵权-可拓理论的边坡稳定性评价

结合内蒙古扎尼河露天矿的首采区南帮边坡工程实例,探究熵权-可拓理论在露天矿边坡稳定性评价中的应用,理论联系实际,最终得出的评价结果与实际情况有较强的贴合度,结果准确,方法可行。     

井工-露天联采模式下井工开切眼与边坡合理距离的研究

为了研究井工一露天联采边坡的稳定性,利用数值模拟计算方法以及塑性极限理论的上限法对井工复合开采条件下露天边坡的稳定性进行了计算和评价,通过增加井工开切眼与边坡之间的水平距离,分别评价了露天边坡的稳定性.结果表明,随着井工开切眼与边坡之间水平距离的增加,边坡受到井工开采的影响减弱,边坡的稳定性提高.当距离增加20 m时,边坡的整体稳定性得到改善,达到了边坡安全生产的要求.     

锚杆支护在边坡加固中的应用

鉴于岩质边坡的支护设计理论尚不完善,对地质调查在岩质边坡稳定性评价和支护设计中起的重要作用进行了探讨。并认为先进行详尽的坡体地质调查,然后进行稳定性评价,最后进行支护设计的3个步骤。举实例进行了论证锚杆支护在岩质边坡加固中的应用。     

边坡稳定性预测的DDA模型及应用

将距离判别分析法(DDA)应用于岩体边坡稳定性预测中,建立了边坡稳定性预测的距离判别模型。模型选取重度、黏聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度和孔隙水压力比等6个指标作为判别因子;以边坡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边坡预测的一种有效方法,可以在实际工程中应用。     

改进的灰关联分析法在边坡稳定性分析中的应用

边坡稳定性是受多种因素作用影响的复杂系统,对其进行合理、准确的评价一直是岩土工程研究的重要内容。基于灰关联分析法,将灰色关联度原理引入边坡稳定性分析中,并考虑到边坡稳定等级标准中各因素取值的区间形式,提出了边坡稳定性等级评价的方法。以某实际边坡为例,对各影响因子进行关联度分析,进而得到边坡的灰关联度排序,最后依据最大关联度原则,确定边坡的稳定性级别。算例分析表明,改进的灰关联度分析法,作为一种工程地质的类比方法,对边坡稳定性的分析是合理而有效的。     

基于粗糙集的分类规则挖掘的研究

为了使粗糙集理论应用于分类规则挖掘更具严密性,能够有效的提高挖掘异常规则的效率和针对性,研究和探讨了数据预处理、多层分类规则挖掘、规则约简等方面的技术和方法,提出了基于粗糙集的异常规则挖掘算法,增量式分类规则挖掘策略和多层次分类规则挖掘策略,并建立了一个完整的基于粗糙集的分类规则挖掘模型。     

基于粗糙集理论的岩爆预测模糊综合评价

基于粗糙集理论和模糊集理论相结合的方法,利用粗糙集中的知识约简方法挖掘评价指标,把权系数问题转化为粗糙集中属性重要性评价问题,建立了关于岩爆发生和烈度分级评价的关系数据模型。利用国内外一些重大深部岩石工程实例作为学习的样本进行训练,经过训练后的模型判别估计误判率为0。利用该模型对实际工程项目贵州开磷集团马路坪深埋硬岩矿山岩爆情况进行预测,预测等级与实际结果吻合,说明该模型在研究岩爆预测中具有良好的实用性和有效性。该方法可为深部地下工程岩爆发生可能性及其烈度分级预测提供一种新思路。     

基于粗糙集与未确知测度理论的突出危险性评价模型

建立了基于粗糙集和未确知测度理论的突出危险性评价模型,应用粗糙集理论对多种突出危险性预测指标的现场实测数据进行分析,并删减相对不重要的指标,从而达到指标优选的目的,根据各指标的相对重要程度进行权重分配;应用未确知测度理论构建预测指标的未确知函数,并计算未确知综合评价向量,依照置信度识别准则进行等级判定,最终得出突出危险性评价结果。为验证模型的实用性和有效性,对该模型进行了应用,并与模糊预测方法、回归预测方法的结果进行对比。研究结果表明,该模型的评价效果较好,更加符合现场的实际情况。     

粗糙集与神经网络故障诊断组合方法应用

利用粗糙集理论对知识的约简能力及模糊神经网络的分类能力,构建粗糙集—神经网络故障诊断组合模型(RNN),具有良好的拓扑结构,学习速度大为提高。应用电力变压器实例验证,RNN模型诊断速度快,故障诊断正确率高。     

Assessment of slope stability using fuzzy sets and systems

To assess the stability of slopes, mining and geotechnical engineers frequently use empirical rock mass classification and characterisation systems. These methods are practical and often very useful in the preliminary design stage. Slope mass rating (SMR) system is one of the commonly used empirical methods to assess the stability of slopes. The SMR is obtained correcting basic rock mass rating (RMR) using four joint adjustment factors that consider the geomechanical relationship between the slope face and the joint affecting rock mass as well as the excavation method used. The factors included in the SMR system such as basic RMR, and correction factors involve some drawbacks such as uncertainties sourced from qualitative criteria, sharp class boundaries and fixed rating scales. These drawbacks are sourced from the complex nature of rock mass. To deal with these uncertainties, the fuzzy set theory is applied in this study to reliably determine basic RMR and adjustment factors. It was seen that fuzzy set theory can sufficiently cope with the common drawbacks in the determination of factors included in the SMR system.     

基于粗糙集理论的煤矿瓦斯预测技术

针对煤矿瓦斯灾害的特点,提出了用粗糙集理论对瓦斯灾害进行预测.分析了瓦斯灾害特征,并建立了瓦斯灾害特征知识库,应用粗糙集理论建立了煤矿瓦斯灾害预测的数据挖掘模型,讨论了瓦斯灾害预测模型中的粗糙集属性关系,采用信息熵准则对粗糙集约简方法在预测中存在的不足进行了弥补.通过实际应用,证实了粗糙集理论在瓦斯灾害预测中的有效性和实用性.     

基于BQ系统的遂昌金矿地下工程岩体质量研究

为制定遂昌金矿某矿体的安全高效开采方案,需要首先确定矿岩的稳定性情况。为此在井下三个中段开展取样试验、构造调查和声波测试工作,利用DIPS软件统计分析调查结果得出岩体的优势节理面,结合岩石和岩体的声波测试数据计算完整性系数,并通过BQ系统综合评判工程岩体质量,评定井下工程岩体的级别,评述开挖后岩体的自稳能力,为矿山安全、合理、高效地开展采矿作业提供技术支撑。     

某煤矿岩质台阶开挖边坡破坏类型分析

岩体优势结构面控制岩质边坡变形的边界,优势面的组合决定了岩质边坡变形破坏的类型。针对某煤矿采矿工程岩质开挖边坡,开展岩体结构调查和研究,进行优势结构面分组,将开采边帮按照几何形态和地层岩性情况分区分段,通过优势结构面与台阶开挖边坡的倾向和倾角关系,采用Dips软件所得的直观分析图,可以分析采矿台阶开挖边坡的破坏类型及其破坏发生的条件。最后指出采矿台阶边坡开挖后,应采取针对性的工程治理措施,并结合结构面赤平投影的可能性区域以及位置的分析,分区分段治理危险区域的台阶边坡,以达到矿区安全生产的基础上节约成本的目的。