基于博弈论综合评价云模型的露天矿边坡岩体稳定性分析

为了对露天矿山边坡稳定性进行可靠分析,从采矿地质、水文特征和工程施工3个层面选取14项评价指标建立稳定性评价体系,并基于博弈论构建露天矿边坡岩体稳定性综合评价云模型。以云南某露天矿边坡为工程案例,通过数学计算并评估其稳定性等级。结果表明:优化后的层次分析法能够明显改善主观权重的计算精度;选取的模型评价指标符合工程实际需要,且具有良好的独立性与代表性;博弈论可以较好地求出评价指标的综合权重,云模型能够逐级分析出各层指标与稳定性等级的相关程度,并根据最大隶属度原则,得出露天矿边坡岩体稳定性等级;结合现场实测,相较于传统评价模型,基于博弈论综合评价云模型适用性较好,分析结果准确可靠,能够为类似采矿地质条件矿山边坡岩体稳定性分析提供一定的理论参考。     

基于Game theory-VF模型的尾矿坝体稳定性理论研究

为提高尾矿库稳定性评估工作精准度,将可变模糊集理论引入尾矿库稳定性评估中,建立了基于博弈论-可变模糊集的综合评估模型。在综合考虑了尾矿库失稳原因及自然、管理等6个方面因素的基础上,选取了17个指标构建了综合评价指标体系;采用G1-CV法分别确定指标主观权重和客观权重,并基于博弈论计算指标综合权重,通过计算单指标相对隶属度和综合特征值,对河南省栾川县3个尾矿库进行稳定性等级评估,并与云模型和云物元理论评估结果相比较。结果表明:建立的综合评价模型评估结果合理可靠,与实际情况相符合,为尾矿库稳定性评估工作提供了一种新方法。     

AHP-Critic法正态云模型在边坡稳定性评价中的应用

针对露天矿山边坡稳定性评价中的随机性和模糊性问题,提出了一种基于AHP-Critic法的正态云模型边坡稳定性分析方法。首先,选取容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡高H和坡角α这五种具有代表性的边坡稳定性评价指标,然后基于AHP法和Critic法确定指标主客观权重,再采用乘法合成归一化方法求出综合权重;并结合正态云模型理论,确定边坡稳定性等级;最后,将该模型运用于云南某石灰岩矿山,且与强度折减法和极限平衡法计算结果进行对比验证。结果表明,该方法可行且预测结果准确,可为类似矿山边坡稳定性分析提供一种新的评价方法。     

基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定评估

为解决边坡稳定性评估中指标权重求取的模糊性问题,构建了基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定性评估方法。首先构建综合评价指标体系,采用改进基于三值判断的FAHP法和CRITIC法分别确定主、客观常权;并由博弈论模型确定最优综合常权;为考虑评价指标自身状态值对其权重的影响,构造均衡函数,采用变权理论求得最终动态权重,以弥补常权评估带来的误差。利用物元可拓模型进行综合性评估,判定边坡的危险性等级。将该模型运用到某露天铜矿边坡稳定性评估中,其评估结果与实际情况相符,表明了该评估模型的科学可行性。在文中计算出的权重的基础上,采用其它综合评估方法进行验证,评估结果都与实际情况一致,证明了该种赋权方法的合理性。     

基于博弈论和云物元模型的矿山塌陷土地复垦适宜性评估研究

针对矿山塌陷土地复垦适宜性评估指标因素的模糊性和随机性,构建博弈论综合赋权-云物元模型。该模型结合矿山实际情况,从地形环境、水利环境和土壤环境3个方面划定11个二级评估指标,采用遗传层次分析法和变异系数法分别计算各评估指标的主、客观权重,再通过博弈论计算得到指标综合权重,并将云模型引入物元模型。将所建立的模型应用于广西凤凰山银矿,计算了一级指标关联度和综合关联度,并进行土地复垦适宜性评估。结果表明：1~#塌陷区和6~#塌陷区复垦为林地的适宜性评估等级为“勉强适宜”;2~#塌陷区、3~#塌陷区、4~#塌陷区、5~#塌陷区和7~#塌陷区复垦为林地的适宜性评估等级为“中等适宜”。评估结果与现场调研情况相吻合,可为矿山塌陷土地复垦工作实施提供新的思路。     

基于 GA-AHP和云物元模型的露天矿边坡稳定性评估研究

针对露天矿边坡稳定性评估指标具有模糊性、随机性和不相容性的特点,结合云模型和物元分析方 法,建立了基于 GA-AHP 和云物元评估模型。根据露天矿边坡稳定性的特点,从地形地貌、地质环境、大气水文环 境、人为地震影响 4 个方面对边坡稳定性进行综合评估。选取了边坡坡度、岩体结构特征、年最大降雨量和边坡排 水等 10 个影响因素作为二级评估指标,构建了边坡稳定性评估指标体系,并采用遗传层次分析法计算了边坡评估 指标的权重。对评估指标进行分级,建立了基于 GA-AHP 和云物元模型的露天矿边坡稳定性评估模型。将所建立 的模型运用到实际案例中,计算了各评估指标的关联度和综合关联性,结果表明：该露天矿边坡稳定性等级为"稳 定",评估结果与实际情况吻合。     

基于改进物元可拓法的滨海金矿涌水风险评估模型研究

针对滨海金矿涌水具有随机性和不确定性的特点，引入物元可拓模型，建立综合评价模型。首先，考虑了工程地质和水文地质两个方面，选取包括RQD值等10个指标构建了滨海金矿涌水风险综合评价指标体系；其次，采用改进层次分析法和改进CRITIC法分别确定指标主观和客观权重，基于博弈论计算指标的综合权重，通过计算指标层、准则层和指标关联度和综合关联度，基于最大隶属度原则，判断最终的风险等级；最后将模型应用到三山岛金矿涌水风险评价中，并与云模型评价模型结果对比。研究表明，建立的综合评价模型与云模型理论评估结果一致，且与现场调研情况相符合，计算结果合理可靠，可以为滨海金矿涌水风险评估提供一条新思路。     

岩质边坡稳定性评估的多维云模型

为了准确地评估岩质边坡的稳定性等级,针对边坡稳定性受众多评价因素影响,具有较强的随机性和模糊性特点,提出运用多维云模型理论,进行岩质边坡稳定性等级评估。从地形地貌、岩体环境特征、人工开挖、地震及气象水文5个大指标出发,选取14个因素作为岩质边坡稳定性等级评判指标。基于云理论,采用指标近似法得出云模型数字特征,综合各评判指标的相关度和信息量,结合改进CRITIC法确定评判指标权重,生成岩质坡稳定性等级评估的多维云模型。运用该模型,输入重钢集团西昌太和铁矿中的8组岩质边坡的指标实测值得到隶属于各标准边坡稳定性等级的综合确定度,依据最大确定度原则确定边坡稳定性等级。并将评估结果并与一维云模型、模糊评判法、CSMR法以及边坡的实际状态进行比对。结果表明,多维云模型应用于岩质边坡稳定性评估中更加高效,且准确度较高。     

基于岩体质量分级的地下矿山巷道支护设计

为提高岩体质量分级精准度,引入可拓理论,构建了基于博弈论-可拓理论的岩体质量综合评价模型,首先,选取RQD等6个指标建立了岩体质量综合评价指标体系,其次,采用G1法和熵权法分别确定指标主观权重和客观权重,并基于博弈论计算指标综合权重,通过计算综合关联度确定分级等级;最后,将所建立的模型应用到某地下矿山巷道岩体质量评估中。结果表明,该模型评估结果合理可靠,具有很强的适用性。基于岩体质量分级结果,进行支护方案设计,并采用FLAC~(3D)对支护方案进行模拟,结果显示重新设计的支护方案能有效控制围岩变形,获得了满意效果。     

某露天矿山高边坡稳定性分析模型

为研究某露天矿山边坡稳定性,以未确知测度理论和层次分析法(AHP)为基础,建立露天矿山边坡稳定性分析数学模型。模型中综合考虑影响露天矿山边坡稳定性的各种因素,如岩石单轴饱和抗压强度、内摩擦角、黏聚力、岩石质量指标、台阶坡面角、露天采场最终边坡高度、岩石风化程度、岩石完整程度,然后通过层次分析法计算各指标权重,并按照置信度识别准则获得最终稳定性评价等级。将此分析模型应用到云南某石灰石露天矿山中。分析结果表明,该露天矿山边坡为稳定边坡。同时利用Midas/GTS NX对该边坡进行模拟分析,得到安全系数为5.224 2,属于稳定边坡。2种分析方法结果基本一致,进而论证数学模型的可靠性,同时为露天矿山边坡稳定性分析提供一种新的方法。     

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。     

基于博弈论-物元模型的露天矿山土地复垦为草地潜力评价

为了对露天矿山土地复垦潜力进行有效评估,首先从采场地形条件、土壤条件、气候及水文条件和社会经济条件４个方面选取地形坡度、年均降水量和社会经济水平等 １１个影响因子构建了复垦潜力评价指标体系;其次采用博弈论计算各评价指标的综合权重,并利用物元理论确定经典域和节域,建立了基于博弈论 物元模型的露天矿山土地复垦潜力评价模型;最后将所建立的模型应用于贵港定祥山石灰岩矿山,并利用 MATLAB软件编程计算了该矿山３个单元复垦为草地的潜力隶属度和综合隶属度.结果表明,该矿山采场底部平台和采场台阶平台复垦为草地的潜力评价等级为“好”,骨料工业场地平台复垦为草地的潜力评价等级为“较好”,该评价结果与现场调研实际情况相吻合.     

基于博弈论-云模型的隧道围岩稳定性分析模型研究

为科学合理评估隧道围岩稳定性,考虑了隧道围岩安全具有随机和模糊性特点,引入云理论建立综合评价模型。首先,在分析和参考文献基础上,选取了6个影响因素,构建了隧道围岩稳定性综合评价指标体系。其次,基于三标度理论改进层次分析法确定指标主观权重,引入变异系数改进CRITIC法确定指标客观权重,采用博弈论确定指标组合权重;根据稳定性分级标准确定云的数字特征并生成了指标云图,分别计算各评估对象不同等级下的单指标隶属度和综合确定度,并基于最大隶属度原则确定等级。最后将模型应用到隧道围岩安全性评价中,并与可拓理论和属性识别评价模型对比,研究结果表明所建立的评价模型评估结果准确可靠、切合实际,对隧道施工具有一定的指导意义,为隧道围岩稳定性评估提供了一条可量化的新思路。     

充填智能控制系统成熟度量化评价模型研究

为科学合理评估充填智能控制系统运行状态,建立了基于博弈论后悔理论的充填智能控制系统成熟度综合评价模型.首先,基于成熟度理论,从料浆制备、管路输送、强度监测和系统可视化4个方面选取了16个评价指标,构建了矿山充填智能控制系统成熟度综合评价体系;其次,运用博弈论思想确定指标综合权重,通过计算总评估值,对待评对象进行评价;最后,以某铁矿为例,确定充填智能控制系统成熟度等级,并与模糊综合评价模型和物元可拓评价模型得到的评价结果比较.结果显示,该矿山充填智能控制系统成熟度等级为Ⅳ级,三种评估模型的评价结果完全一致,验证了本文模型在充填智能控制系统成熟度评估方面具有适用性和可靠性,可以为系统评估和改进提供理论参考.     

基于DEMATEL法的充填管道磨损风险评估可拓云模型

为科学合理地确定充填管道磨损风险等级,引入了DEMATEL法和可拓云理论,建立了充填管道磨损风险评价DEMATEL-改进CRITIC-可拓云模型.在构建评估体系基础上,应用DEMATEL法研究指标因素之间的影响关系,采用DEMATEL中心度-改进CRITIC法获取指标综合权重,根据可拓云理论原理,以4座矿山为例,通过计算云综合关联度,评估磨损风险状况.结果显示,管径和料浆浓度是深井充填管道磨损的关键因素,4座矿山管道磨损风险均处于较大风险等级,与未确知测度和可变模糊集理论的评判结果完全一致,表明DEMATEL-改进CRITIC-可拓云模型在管道磨损风险评价方面具有适用性和有效性.     

露天矿爆破效果综合评价模型研究

为合理评价露天矿爆破效果,建立了组合赋权和物元可拓的露天矿爆破效果综合评价模型。从爆破安全、经济性和爆破质量3个方面,选取了8个典型影响因素,构建了露天矿爆破效果综合评价指标体系;通过序关系分析法和熵权法计算指标主观权重和客观权重,应用拉格朗日算法确定指标综合权重;通过计算单指标关联度和综合关联度,基于最大隶属度原则,综合评判爆破效果等级。以某露天石灰石矿4次爆破过程为例,进行相关计算,验证模型的有效性。结果显示,4次爆破效果综合评定分别为“好、较好、好、好”,与专家现场讨论结果相符合,且与云模型评价结果完全一致,验证了模型的可靠性。该模型计算简便、操作性强,可以为爆破效果评估提供一种新思路。     

基于云物元模型的采空区稳定性评估研究

针对采空区稳定性影响因素的随机性、模糊性及因素之间不相容性等特点,将云模型和物元分析方法结合,提出采空区稳定性评估的云物元模型。在分析采空区稳定性影响因素的基础上,构建评估指标体系,采用德尔菲法计算评估指标权重。将所建立的模型应用于某铜矿的6个采空区进行稳定性评估,通过Matlab软件编程计算6个采空区稳定性的综合关联度,依据最大隶属度原则确定采空区稳定性的评估等级。研究分析表明,评估结果与实践相符,云物元模型对评估采空区稳定性是有效的。     

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。     

基于属性数学理论的岩质边坡稳定性评价

为准确的评价岩质边坡的稳定性,基于属性数学的理论和方法,建立岩质边坡稳定性评价属性识别模型。该模型选取影响岩质边坡稳定性的主要因素作为评价指标,如RQD、岩体结构特征、地应力、内聚力、内摩擦角、坡高和日最大降雨量,并将边坡的稳定性等级分为5个等级。通过构建各评价指标属性测度函数,并通过相似权理论确定指标权重,从而计算得到单指标属性测度和多指标综合属性测度,最后,应用置信度准则进行岩质边坡稳定性属性识别分析。利用该模型对文中边坡实例进行评价,其评判结果与物元可拓评判结果有较好的一致性,这表明建立的岩质边坡评价模型是合理和可靠的。     

基于组合赋权的充填管道失效集对—可拓模型研究与应用

考虑了充填管道失效具有随机性和模糊性特点,引入集对—可拓理论,构建了基于组合赋权与集对—可拓相耦合的综合评价模型.首先,从料浆特性、管道特性、施工技术和充填工艺4个方面,选取12个指标,构建了充填管道失效风险综合评价指标体系,并对指标进行风险等级划分.其次,采用G1法和改进CRITIC法分别确定指标主观权重和客观权重,并基于最小熵原理和拉格朗日算法计算指标组合权重,运用集对分析原理构建联系隶属度函数,通过计算单指标联系隶属度和综合联系隶属度,以最大隶属度识别准则为依据判断充填管道失效风险等级.最后,以金川龙首矿、宝山铅锌矿、新城金矿3个矿山为研究背景,进行充填管道失效风险评估,并与云模型和可变模糊集等评价模型评估结果对比.研究结果显示,3个矿山充填管道失效风险分别为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅲ级,与实际情况相符,且3种评估模型结果一致,表明基于组合赋权的集对—可拓理论综合评价模型在充填管道失效方面具有适用性,进一步丰富了理论成果.