基于集对分析同一度的采空区处理方案研究

针对采空区处理方案综合评价中各指标的不相容性,选用安全性(安全系数)、可行性、费用、需要时间等指标,利用集对分析方法,将评价采空区处理方案的多个指标合成为一个与最优评价集的相对贴近度,用来描述采空区处理方案的综合效益。以可供选择的 5 种处理方案为例进行了评价,得到综合效益最优的方案。研究结果表明：该方法评价结果与模糊优选法有较好的一致性,为采空区处理方案综合评价提供了一种新思路。     

基于组合赋权—SPA 的采空区围岩稳定性研究

为了准确评价采空区围岩的稳定性,降低围岩失稳事故发生的风险, 考虑评价指标不确定性和突变性 对评级结果的影响,提出了基于改进组合权重耦合 SPA 的采空区围岩稳定 性评判模型。 首先选取影响围岩稳定性的 11 个指标构建采空区围岩稳定性评价指标体系,通过引入欧式距离函数,确 保主、客观权重与折衷系数间的差异程 度,进而获得各指标的组合权重;然后利用 SPA 理论得到采空区围岩稳定性 评价指标的集对联系度表达式;最后根据 最大隶属度原则确定围岩稳定性等级。 以山西某矿的 3 个采空区为例,对 比分析预测结果与采空区围岩稳定性实测 结果。 结果表明:改进组合权耦合 SPA 的采空区围岩稳定性评价模型的评 价结果与实例应用结果一致,该模型较传 统 SPA 法准确性更高,计算结果可靠,能够为矿山施工决策问题提供理论依 据。     

基于多源信息融合技术的采空区稳定性评价

为降低采空区稳定性评价结论的不确定性,构建了基于D-S证据理论多源信息融合的采空区稳定性评判模型。利用现场工程地质调查、室内岩石力学实验、数值模拟试验、采空区围岩体声发射监测等方法获取的共20种定量和定性的物理量信息,组成采空区稳定性评价多源证据指标体系。运用欧氏距离法确定各证据指标所属评价等级的质量分配函数,采用多比例两两对比法与熵值法确定各证据指标的权重,通过D-S理论对多源证据指标进行信息融合。根据融合结果计算出信任度函数并以此为依据确定采空区稳定性等级。以盘龙铅锌矿-70m中段5个采空区的稳定性分析为例进行了稳定性评价,评价结论与矿山工程实际相符,验证了多源证据指标体系评价方法的可行性和有效性,为采空区稳定性评价提供了一种新途径。     

组合赋权-属性区间识别模型法优选采矿方法

针对采矿方法综合评价指标体系的模糊性与不确定性,根据矿山生产实际经验与评价指标选取原则,选取损失率、贫化率、生产能力、采切比、采矿工效、采矿成本、安全性、通风条件、工艺复杂性、适应性、炸药单耗、施工难易性、机械化程度、劳动强度等14项指标作为评价指标。以属性区间识别理论为基础,建立了采矿方法综合评价的属性区间识别模型,采用均化系数将属性测度区间转化为综合属性测度;然后采用乘法合成法将主客观权有机结合得到了理想的组合权重;最后分别根据置信度准则、灰色接近度和评分准则进行采矿方法等级识别和比较排序分析。将该方法应用于某矿采矿方法选择中,应用案例计算的各采矿方案的采矿方法综合优越度分别为1.766 3、2.125 9、2.506 1、1.662 8、1.503 0,确定多层条带开采嗣后充填法为最优的开采方案实例。研究表明,该模型简单方便、合理有效,为采矿方法优选提供了一种新方法。     

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G1法—属性识别的采空区稳定性评估模型研究

为提高采空区稳定性评估工作的精准性,构建了基于G1法—属性识别的采空区稳定性综合评价模型。首先,选取12个典型影响因素建立了采空区稳定性综合评价指标体系,并对指标进行分级;其次,采用G1法确定指标权重,根据指标分级情况,建立了单指标属性测度函数,通过计算单指标属性测度和综合指标测度,基于置信度准则判断稳定性等级;最后,以某地下铜矿的2个采空区为研究背景,进行采空区稳定性评价,并与云物元、未确知测度模型评估结果进行比较。结果显示,该模型评价结果合理可靠、符合实际,进一步丰富了采空区稳定性评估理论成果。     

基于属性识别理论的金属矿山采空区塌陷灾害风险评估

采空区塌陷灾害风险评估是保证矿区安全生产的关键,基于改进的属性数学理论建立了采空区塌陷危险性评价模型,评估了采空区塌陷灾害的风险等级。首先选取地质因素、力学性质、空区参数和施工因 素作为属性评价的一级指标;其次利用重要性原则及可获取的难易程度,将4个一级指标划分为14个二级指标;然后利用层次分析法对属性评价指标分配权重,进行属性测度分析,通过构建各评价指标的属性测度函数 来计算单指标属性测度并改进综合属性测度;最后,将数值模拟方法应用于采空区塌陷风险评估中,利用FLAC3D软件建立了采空区及其围岩的三维仿真模型,分析了塑性区的分布规律。根据上述思路,基于构建的风 险评价体系和置信度准则,对弓长岭矿区现场参数进行了工程验证,评估的塌陷危险性等级为C2,表明该采空区具有中等危险性,评价结果与现场实际条件吻合较好,验证了该评价模型的可靠性。     

基于云模型与模糊层次分析的老采空区建设场地稳定性评价

为科学合理评价老采空区上方建设场地的稳定性,基于云模型与模糊层次分析法（Fuzzy hierarchy analysis process,FAHP）,对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。首先,筛选出武云高速采空区路段建设场地稳定性的6个独立影响因素,分别为深厚比、覆岩强度、构造复杂度、水文特征、停采时间和相对位置,并分析了各因素对稳定性的影响机理,建立了适用于研究区域的稳定性评价模型;其次采用云模型确定了评价指标隶属度,有效避免了数据随机性和不确定性对综合评价结果的影响;然后基于模糊层次分析得出评价指标权重,可降低数据处理中主观因素影响,提高分析结果的可靠性;最后利用构建的模型对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。研究表明：所提方法的评价结果符合工程实际情况,为武云高速采空区路段的设计、施工与维护提供了支持。     

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。     

基于集对分析的煤矿燃爆事故影响因素评价

针对纳雍某矿燃爆事故影响因素中存在的不确定性因素,运用集对分析理论对其进行分析,确定各评价指标的联系度,建立评价模型并对其进行评价。得出该矿整体安全级别为Ⅱ级,属于较安全状态,其中管理人员及技术人员平均年龄、抽采后残余瓦斯含量、绝对瓦斯涌出量方面为薄弱环节,应分别对其进行改进,减少事故的发生。     

未确知测度理论在采空区危险性评价中的应用

采空区灾害是矿山频繁高发的灾害之一。将未确知测度理论用于评价采空区的危险性,考虑到空区稳定性影响因素数值的易取性和显著性,经综合分析,选取空区岩体结构、地质构造、围岩抗压强度、水文因素、采空区布置形状、矿体倾角、高跨比、采空区体积、埋深、最大暴露面积、暴露时间、采动扰动情况、相邻空区情况等13项因素作为空区危险性的判别指标。根据空区危险性等级和评价指标的分级标准,结合采空区失稳机理和相关研究成果,建立评价指标的单指标测度函数,采用信息熵理论计算指标权重和综合测度,依照置信度识别准则进行等级判定。对某金属矿12组空区危险性进行评判。结果表明,该法的判别结论与采用模糊综合评判法和物元分析方法得出的结果完全相符,这充分说明该方法是可靠实用的,可以在工程实践中推广应用。     

矿山地下采空区稳定性二级模糊综合评价

针对采空区失稳坍塌的复杂性与不确定性,确定影响采空区稳定性的17个主要因素并确定各个因素所占的权重,建立并应用二级模糊综合评价模型对采空区稳定性进行定量分析。研究结果表明:应用模糊数学理论建立的二级模糊综合评价模型能够较准确地反映采空区稳定性程度,与实际情况较符合,为矿山地下采空区的稳定性程度评价提供了一种可行的思路和方法。     

基于变权综合灰靶模型的采空区风险等级评价

采空区风险等级评价是采空区灾害监测、预防和治理的重要内容。基于灰靶理论,采用灰熵关联分析法,引入平衡函数确定指标综合权重,建立了基于变权综合灰靶模型的采空区风险等级评价方法;选取8个评价指标,构建了采空区风险等级评价指标体系;根据变权综合灰靶模型,计算得到靶心距,形成了定量化的采空区风险等级靶距图,然后以检验样本的靶心距在靶距图上的分布确定其风险等级。利用5个检验样本对变权综合灰靶模型进行了验证,评价结果与实际风险等级一致。同时,将基于灰熵关联分析方法与变权综合权重计算方法的灰靶模型评价结果进行对比,证明了变权综合灰靶模型的合理性和准确性。结果表明,采用变权综合灰靶模型对采空区进行风险等级定量化评价是合理可行的,可作为采空区灾害治理工程指导和管理的决策依据。     

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。     

基于云模型与模糊层次分析的老采空区建设场地稳定性评价

为科学合理评价老采空区上方建设场地的稳定性，基于云模型与模糊层次分析法（Fuzzy hierarchy analysis process，FAHP），对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。首先，筛选出武云高速采空区路段建设场地稳定性的6个独立影响因素，分别为深厚比、覆岩强度、构造复杂度、水文特征、停采时间和相对位置，并分析了各因素对稳定性的影响机理，建立了适用于研究区域的稳定性评价模型；其次采用云模型确定了评价指标隶属度，有效避免了数据随机性和不确定性对综合评价结果的影响；然后基于模糊层次分析得出评价指标权重，可降低数据处理中主观因素影响，提高分析结果的可靠性；最后利用构建的模型对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。研究表明：所提方法的评价结果符合工程实际情况，为武云高速采空区路段的设计、施工与维护提供了支持。     

渑栾高速采空区路段建设场地稳定性评价研究

针对老采空区上方建设场地在稳定性评价方面存在模糊性和复杂性的不足,基于三角模糊层次分析法与云模型,对渑栾高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价研究。首先,顾及水文地质条件、开采技术条件、场地变形特征和外界扰动四方面因素,建立了老采空区上方建设场地稳定性综合评价模型;其次,考虑到评价过程的复杂性与不确定性,提出三角模糊函数的层次分析法用于确定各评价指标的权重;最后,采用云模型将研究区域各影响因素的评语集转换为云模型的数字特征,再结合评价指标的权重可以得出研究区域的稳定性等级。将研究成果应用于渑栾高速采空区路段建设场地的稳定性评价,结果表明：该区域路段建设场地主要呈稳定和基本稳定状态,据此提出了适用于渑栾高速采空区路段的路基、路面处治对策。     

赣南某钨矿采空区稳定性评价及治理技术方案

金属矿山在地下开采过程中，如何保证矿区采空区的稳定性成为矿山安全生产的关键所在。本文以赣南某钨矿采空区为研究对象，进行采空区探测、稳定性评价与治理技术方案研究。研究在对该矿山开采历史及空区现状情况进行详细调查和整理的基础上，利用三维激光扫描仪扫描采空区得到其点云数据，结合3DMine软件建立该采空区的三维形态，基于未确知测度理论构建多指标综合评定体系，确定该矿区采空区的稳定性等级，并结合矿区采空区治理技术条件，提出了相应的空区治理技术方案，为矿山空区治理提供技术支撑。     

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。