基于集对分析—灰色关联理论 的采空区处理多属性方案综合评价

针对采空区处理方案中存在的多属性、不确定性等问题,构建了采空区处理多属性方案综合评价系统。基于集对分析理论,运用了对立统一的辨证观点,将确定性与不确定性因素相结合,分别建立评价集与指标集两集合的集对;利用灰色关联理论,分别对其差异度与同一度、差异度与对立度之间的关联度进行量化分析。通过实例分析,确定了采空区处理方案的等级;采用变异系数法确定评价指标的权重,选择最优方案。研究结果表明,该评价方法客观、全面、合理,可以在工程领域中应用并推广。     

基于集对分析同一度的矿井设计方案

采用集对分析同一度法,以某矿六采区第四系巨厚松散含水层下煤炭开采为例,根据可供选择的7种开采方案,优选出防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率4个评价指标,对这4个评价指标进行综合分析,确定出1个最优评价集,详细论述了各个方案与最优评价集的贴近度计算过程,选取贴近度值最大的方案作为最佳方案,确定了不同防水煤岩柱高度下对应的最优开采方案。结果显示该方法的评价结果与多目标决策法的评价结果是一致的。     

含水层下开采方案优选的集对分析同一度方法

采用集对分析同一度方法,以某矿第四系巨厚松散含水层下煤炭开采为例,根据可供选择的7种开采方案,优选出防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率4个评价指标,对这4个评价指标进行综合分析,确定出一个最优评价集,并详细论述了各个方案与最优评价集的贴近度计算过程,选取贴近度值最大的方案作为最佳方案,确定了不同防水煤岩柱高度下对应的最优开采方案,作为六采区内各区段煤层开采方案的依据。     

基于AHP-FUZZY的某铜钨矿采矿方法优选

采用层次分析法(AHP)与模糊数学(FUZZY)方法对某铜钨矿的采矿方法进行模糊优选。从技术、经济和安全方面选取了影响采矿方法选择的9个主要因素,构建了多目标决策的综合评价指标体系;用层次分析法确定各评价指标的权重;采用模糊数学法处理各采矿方法的定性、定量指标值,分别得到相应类型指标的隶属度;最终计算出3个备选方案的综合优选度分别为80.5%、83.9%和74.7%,从而确定上向进路充填采矿法为最优方案。实践表明,优选方案开采过程中各项指标均达到最优水平,为矿山创造了良好效益;证明了层次分析法和模糊数学法的科学性和可行性。     

可变模糊空区稳定性评价在月山铜矿的应用

运用可变模糊集理论,建立以级别特征值作为判别准则的矿山采空区围岩稳定性可变模糊综合评价模型,初步探讨了影响采空区围岩稳定性的评价指标以及稳定性分级标准,并结合月山铜矿L-7#矿体采空区实例对稳定性评价的结果进行了对比验证分析。结果表明:在3种权重向量下,大空区A和B的级别特征值向量隶属于3级,即该采空区围岩稳定性等级为3级(稳定性差);大空区E的级别特征值向量隶属于2级,即采空区围岩稳定性等级为2级(基本稳定)。针对评价结果并结合实际,提出空区处理初步方案。     

基于集对层次分析法的开拓方案综合评价

开拓方案的选择过程中涉及诸多因素,为避免个人的主观判断、喜好等对开拓方案评价的影响,提出了基于集对层次分析法的开拓方案综合评价方法。在评价过程中,综合考虑影响开拓方案的定量、定性指标,先利用层次分析法确定各指标的权重,再根据被评价方案中各指标与理想方案中各对应指标的同一度,构成同一度矩阵,最后通过比较带权同一度矩阵内各方案对应的值,得到最优方案。同时,以黄麦岭磷矿开拓方案优选为例,具体说明了该模型的运行过程,证明了该方法在开拓方案优选中的优越性。     

地下矿山采空区处理方法的评价与优选

模糊优选法是合理选择复杂条件下的采空区处理方法的重要工具。针对地下金属矿采空区处理的现状，客观地评价了当前几种主要的采空区处理方法；对影响采空区处理方法选取的决定性因素和评价指标进行深入分析，结合模糊数学理论，建立了采空区处理方法模糊优选模型，并用其指导了厂坝铅锌矿的群采空区处理方案决策。实践证明，模糊优选法可根据采空区的特定条件，定量地分析评价各种拟定处理方法的利弊．并从中选出最佳处理方法。     

基于集对分析的石膏矿采空区稳定性评价

为准确评判石膏矿采空区稳定性这一涉及因素众多的复杂系统问题,本文甄选影响石膏矿采空区稳定性的13个指标,探讨这些指标的评判方法;基于集对分析理论,由影响采空区稳定性的样本实测指标值与采空区稳定性标准构建集对,通过联系度描述集对关系并进行石膏矿采空区稳定性分类;运用此集对分析模型对一石膏矿采空区稳定性进行评价,结果表明,评价结果准确﹑计算简单﹑分类结果可信,为采空区稳定性评价开辟一条新的途径,并对其他岩体稳定性评价具有借鉴意义。     

基于变权靶心贴近度的采空区稳定性评价

为对采空区稳定性进行科学评价,建立了基于变权靶心贴近度的综合评价模型。首先,从采空区岩体质量、采空区参数和环境条件3个方面,选取了12个典型性影响因素,构建了采空区稳定性综合评价指标体系,并确定了指标分级标准;其次,应用变权重理论得到指标变权权重,通过建立区间关联函数,计算区间关联函数值和综合贴近度,并基于最大隶属度原则综合评价采空区稳定性状况;最后,以某地下铜矿3个采空区为研究背景进行相关计算,并与云模型和物元可拓评价模型的评估结果进行对比。结果表明:3个采空区稳定性分别为Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅱ级,评估结果与实际情况相符,3种评价模型结果完全一致。研究表明,该模型在采空区稳定性评估方面具有适应性,计算过程相对简便、可操作性强,为采空区稳定性评估提供了新思路。     

基于微动探测的煤矿采空区勘察及其稳定性评价研究

为了提升煤矿采空区勘察及其稳定性评价效果,应用微动探测技术,设计一种煤矿采空区勘察及其稳定性评价方法。利用GT-MST微动测试仪勘察煤矿采空区,该仪器的配置具体包括GT-MST基站、检波器、天线等。考虑到勘查实施过程、人员调配、仪器运输等问题,勘查前需要设计勘查方案,并以勘察方案为基础设计微动台阵。在此基础上,构建煤矿采空区稳定性评价体系,无量纲化处理评价指标数据。选择某煤矿采空区作为实验采空区,利用该方法对该区实施勘察与稳定性评价,以期为工程的实施提供基础施工、设计数据。测试结果表明,该方法的勘察误差较低、评价准确率较高,具有一定实用性。     

尾矿库安全态势分析及其敏感因素研究

针对尾矿库日常安全管控的需求,采用集对分析方法和可拓理论,提出了基于集对可拓侧距关联算法的尾矿库安全态势及其敏感因素分析模型。利用集对分析中的同异反概念和可拓理论中的物元描述方式 ,建立了描述尾矿库安全态势的分析系统。考虑尾矿库安全评价指标具有“极大型”或“极小型”的特点,以安全等级区间的端点取值最优为原则,建立了基于端点最优的集对可拓侧距关联算法,计算尾矿库安全状 态的同异反参数,确定尾矿库安全综合联系度和指标安全影响联系度。基于集对势的定义,构建了尾矿库安全态势及其敏感因素分析模型。通过计算尾矿库的集对势和剖析同异反参数的相对大小,较好地反映了尾矿 库安全状态的变化趋势,并系统地分析了各类评价指标对尾矿库安全状态的影响程度,为制定有效的安全防控措施提供了工作路径。采用基于集对可拓侧距关联算法的尾矿库安全态势及其敏感因素分析模型,对某尾 矿库的安全状态及其变化趋势进行了分析。结果表明：该尾矿库整体安全状态为N2,其集对势为0.57,反映该尾矿库处于良好状态,但其安全状态具有向不安全等级发展的较强趋势;同时,确定影响该尾矿库安全状 态的一级敏感指标为下游坡比 （C22）、堆积容重（C32）和地质条件（C41）,其管控力度由大到小依次为C22 、C32、C41,与实际情况相符。     

新建楼下伏采空区的稳定性数值分析

以唐山古冶分公司新建11^#楼下伏采空区为例，采用离散元方法程序3DEC对采空区上方建筑物的稳定性进行数值分析。根据勘查获得采空区分布范围和采空区岩层信息，运用由整体到个体的方法建立3D计算模型，分析不处理和处理情况下采空区的稳定性。通过模拟计算，在不处理的情况下，监测点沉降量约为20 cm；在模拟注浆充填体的物理特征来处理采空区的情况下，监测点沉降量约为3.5 cm。模拟结果表明，采空区处理后，沉降量在建筑物允许沉降范围之内，为施工采取相应措施提供了理论依据。     

基于综合赋权与集对分析的煤炭企业安全评价

安全评价是发现系统风险,提高生产安全性的有效手段。运用集对分析理论对煤炭企业生产安全性进行分析与评价。根据SHEL模型,结合煤炭企业实际对生产中的风险因素进行分析,确定了煤炭企业安全评价指标体系;将熵权法与超标倍数赋权法相组合来确定各评价指标的综合权重,基于集对分析理论构建了煤炭企业安全评价模型。将构建的指标体系和评价模型在平煤集团5个生产矿井进行了应用,结果显示,利用集对分析得到的评价结果与实际情况基本吻合。     

采空区稳定性评价的综合指数法

房柱法开采容易造成采空区失稳事故。考虑地质条件和开采技术条件因素在采空区灾害形成过程中的作用,利用综合指数方法建立了房柱法开采形成的采空区危险源的分级评判模型;根据某石膏矿具体情况,采用综合指数分级法对其大面积采空区失稳的危险性进行了综合评价,求解出用于评价该石膏矿空区失稳危险程度的综合指数W和危险性等级,并把该评价结果与基于二维离散单元法的数值计算模拟结果进行了对比分析。研究结果表明:该采空区稳定性评价方法评价结果与实际情况吻合较好。     

河床及空区群下矿体安全高效开采影响因素分析

在综合分析南洺河铁矿复杂水文地质情况、民采空区分布散乱及南洺河铁矿与万年矿之间的特殊空间位置关系等复杂开采条件的基础上,通过岩体稳定性特征分析和安全开采影响因素分析,对南洺河铁矿开采过程中其自身及下游万年矿矿井安全进行综合评价,并提出南洺河铁矿安全开采合理建议,为矿区安全高效开采方案的设计提供依据。     

基于SPA的煤矿安全生产标准化考评体系分析

针对煤矿安全生产标准化考评过程中采用的依靠单一分值来决定整个煤矿的安全程度,导致大多数煤矿只求高分,从而忽略了影响矿井安全生产的客观因素的问题。采用集对分析理论(SPA)对考评体系进行深度分析,通过四级联系度函数对5个矿井考评结果的集对势、悲观势、联系度和不确定性进行计算,分析了影响考评结果的外在因子。结果表明采用此方法使矿井在安全生产标准化评级过程中更加客观、全面,有效促进了矿井安全生产标准化的建设。     

某实测采空区的稳定性综合分析

为了获得更可靠的采空区稳定性分析数据,采用三维激光探测仪对某采空区进行探测,准确地获取了空区的三维形态及分布状况,并结合三维矿业软件Surpac建立了空区的实际模型。在此基础上,通过耦合技术用FLAC^3D对其进行力学模型的数值分析,最后结合现场布设的光弹应力计监测结果与数值模拟进行比对,两者结合起来对该空区稳定性进行综合的分析与评价,为矿山后续安全生产和管理提供科学的理论依据。     

塌陷空区治理及稳定性分析

毛坪铅锌矿在采矿活动中,地下空区发生了垮塌,导致矿区地表边坡出现多处塌陷坑及裂缝,危及了地表的安全,影响了井下矿体的回采。对山坡坍陷开展工程地质调查,并分析其成因,提出井下塌陷空区采取充填及封闭处理,对地表塌陷坑进行高、低压注浆加固固结充填体,并清理地表危岩。采用数值模拟的方法,进行了空区治理前及空区治理后的稳定性对比分析。分析结果认为矿山采用的治理方法能够保证矿山地表稳定,保障矿山深部矿体的安全开采。     

大型深埋硬岩矿山回采优化的数值模拟研究

随着地下资源大规模开发,大型深埋硬岩矿山回采稳定性逐渐得到重视。结合某矿山可行性研究,通过前期基础性地质勘查,取得了矿区原岩应力和岩石的物理力学性质,在此基础上利用FLAC软件进行空区（群）稳定数值模拟。选择最大拉应力、最大压应力、塑性区面积、拉破坏区面积和关键点位移作为判别指标,考虑地下空区开挖过程,通过正交试验设计,分析了考虑不同稳定评价指标情况下采场结构参数对于采场稳定性影响,得出了最优的采场结构参数,通过综合分析得出了供设计参考的采场结构参数。