基于实测的采场回采质量综合评价方法及应用

针对传统采场回采质量评价中存在如何准确获取相关的技术经济指标和建立合适的数学评价模型困难的现实,提出了基于采场实测的模糊数学综合评价方法。运用CMS三维探测成果准确计算获得采场回采过程中的贫化、损失等技术参数,并结合矿山信息系统提供的回采经济指标,构建起了评价指标体系;对各指标进行归一化处理和确定权重值,运用拓展最小二乘方最优准则和模糊数学理论建立起了采场回采质量评价模型。实际应用表明,获取的评价指标参数能准确反映采场回采的实际情况,所建立的评价模型能较有效地实现对采场回采质量的定量化评价,从而为回采质量管理提供了一种新的方法。     

地下矿山采场爆破效果评价的未确知测度模型

针对地下矿山采场爆破效果评价中许多不确定性因素,借鉴未确知测度理论,将爆破效果与其影响因素之间的关系作为未确知系统,提出地下矿山采场爆破效果评价的未确知测度模型。以某铅锌矿为例,构造了适于爆破效果预测指标的测度函数,选取大块率、每米崩矿量和炸药单耗作为爆破效果评价的3大指标参数,同时引入信息熵理论确定各指标的权重,依照置信度识别准则对其风险等级进行判定,最后得出采场爆破效果等级的评价结果,并与模糊数学方法和工程实际情况进行了对比。用该模型对八方山铅锌矿试验采场爆破效果评估的结果与实际情况一致,且评价结果直观、准确可靠,具有信息利用率高的优点。     

基于集对分析的采场回采质量综合评价

回采质量不仅是矿山评价生产管理的依据,同时反映了矿山资源利用的效益,而采用传统方法获得的指标往往存在较大误差,严重制约着我国矿山的发展.结合某铜矿实际,运用CMS三维探测成果准确计算获得采场回采过程中的贫化率、损失率等技术指标,同时结合矿山信息系统统计的回采经济指标,构建了采场回采质量评价指标体系.针对被评价采场回采指标间的不相容性,利用集对分析方法,如采矿综合成本及采矿工班效率等,计算回采指标与最优指标的贴近度,综合评价了各采场回采质量的优劣.结果表明:该方法与模糊数学评价法有较好的一致性,且计算简单,是一种易于推广的评价方法.     

基于实测的采场回采质量数字评价方法

以激光精密探测系统CMS为数据采集手段,实现对采场空区数据的数字化获取与处理.以此为依据,借助三维可视化矿山建模软件SURPAC建立了采场空区三维数字化模型,通过对三维实体模型一系列分析与计算,形成了包括采场超挖量与欠挖量、采场存留矿量、开采损失率与贫化率等在内的采场回采质量评价指针体系.采用AHP法和专家调查法相结合的方法对这些指标进行统计对比,提出评价回采质量的有效方法.为矿山开采优化设计提供参考数据,进而从资金、技术等各个方面提高回采质量与效果.     

夏甸金矿深部矿体采场回采顺序优化与应用

在金属矿山地下开采中,采场结构参数的布置和采场回采顺序规划对矿山深部开采的安全具有重要作用。为了优选出最佳的井下回采顺序方案,基于客观定权方法建立了最大主应力、最小主应力、顶板沉降位移和技术经济指标等综合评价指标体系。采用CAD-Midas(GTS NX)-FLAC~(3D)耦合数值建模方法,建立了矿体的网格模型,并对平行回采与阶梯回采不同方案下的采场回采顺序进行模拟分析,通过构建的CRITIC赋权评价模型对井下不同回采顺序进行了综合评价。结果表明:采场最大主应力,顶板沉降位移在平行回采与阶梯开采中均呈现随间隔距离的增加而减小的趋势,在相同进路布置方式下,阶梯回采的最大主应力与顶板沉降位移小于平行回采;不同回采方案的采场最小主应力仍然为压应力,不存在拉应力,最小主应力也随着距离的增加而减小;隔三采一的阶梯回采的进路压力与顶板沉降位移较小,采场开采更稳定。客观定权法综合评价模型评价结果均表明,隔三采一的阶梯回采方案为采场回采的最优方案,矿山应用后的结果证明了荐优方案的正确性。     

一种新颖的采场存留矿量可视化计算方法

存留矿量因直接关系到矿床资源的回收程度而被视为是衡量采场回采质量的一个重要指标。针对我国目前对采场存留矿量缺乏有效计算方法这一现实,综合运用空区三维精密探测系统CMS(Cavity Monitoring System)和SURPAC等数字化手段,研究形成了一种新颖的基于采空区三维精密探测的采场存留矿量可视化计算方法,即先采用CMS空区探测系统对采空区进行三维精密探测;然后以空区实测数据和采场回采设计资料为依据,运用SURPAC软件分别构建采空区、采场回采设计单元和采场底部结构的三维模型;以此为基础,建立采场底部存留矿石的三维实体模型,准确地获取存留矿石在采场底部的空间分布及体积大小,进而计算出存留在采空区中的矿量。实际应用表明,该方法实用可靠,从而为矿山准确计算存留矿量提供了一种有效的技术手段。     

煤与瓦斯突出危险性评价的未确知测度模型

煤与瓦斯突出的影响因子存在随机性、模糊性、灰性、未知性等不确定性,传统的评价方法难以兼顾评价指标的确定和未确知性,导致煤矿煤与瓦斯突出评价结果失真。针对此问题,构建了比较全面的煤与瓦斯突出评价体系,引入新的评价方法,基于未确知理论,综合煤与瓦斯突出评价指标的未确知因素,通过层次分析法确定影响因子的权重;由影响因子的未确知测度向量建立向量模型;用置信度描述评价结果,得出煤与瓦斯突出等级。运用构建的新评价模型对新兴煤矿煤与瓦斯突出进行评价,评价结果为"较安全"等级,符合工程实际。工程实例表明:基于未确知测度理论的煤与瓦斯突出评价准确、可靠,精度较高,具有较高的应用价值。     

基于CMS的采场回采质量评价方法及应用研究

针对传统采场回采质量评价中相关数据难于获取,回采质量指标只能靠经验来推测的现状,提出了基于CMS的采场回采质量评价方法。该方法运用CMS三维激光探测系统准确获取采场回采过程中的三维空间数据,基于三维空间数据处理技术,应用geomagic软件构建采场回采过程中的3D数据库,并通过引入矿体采空区复合三维模型,精确地得到了采场的超、欠挖量,进而获得采场回采过程中的贫化和损失等参数。将该方法应用到金厂沟梁金矿7181采场,得到其爆破后采场矿石的损失率为22.5%,贫化率为7.11%,为该采场的爆破参数优化提供了相应的数据支撑。     

基于未确知测度理论的崩落转充填可行性评价

基于未确知测度理论,以某矿山为例,采用该理论对崩落和充填采矿法进行了技术经济指标比较分析。从可行性研究的众多不确定因素中,选取了地表变形程度、环境污染程度、采充成本、矿石损失率、矿石贫化率、矿石回采率、安全性7个因素作为评价指标,建立崩落转充填可行性评价模型,评价结果表明,该矿山由崩落转为充填采矿法是可行的。     

基于改进未确知测度的充填管道磨损风险性评价模型

为准确预判充填管道磨损等级,以金川龙首矿等4个矿山为例,选取了12个评价指标建立充填管道磨损评价体系,结合未确知测度理论,构建基于改进未确知测度的充填管道磨损风险性评价模型.该模型克服了评价指标之间的差异性和不确定性,以评价指标体系和指标分级模式为基础,确定各指标测度函数,建立各指标测度矩阵,并基于层次分析法?熵权法组...     

熵权未确知模型在矿井安全评价中的应用

矿山矿井的安全评价对于矿山管理具有重要的价值。文章首先依托峰峰羊渠河矿的系统开发的实际经验以及有关研究,建立了系统、科学的矿山矿井安全评价的指标体系,利用熵权法客观地确定影响安全综合评价的各指标权重,而后利用未确知理论模型对矿山安全状况进行综合评价。评价结果与实际相符,说明该模型具有一定的科学性、合理性和可靠性。     

基于未确知测度理论的采矿方法优选

为选择适合贵州某金矿的最佳采矿方法,以解决该矿开采难度大与开采成本高的问题,根据矿山实际地质条件,初选出了适用于该矿体的采矿方法。将数值模拟与未确知测度理论相结合,利用数值模拟分析三种备选采矿方法的安全性,同时作为优选模型的指标。结合矿山实践经验,优选出采场生产能力等11项影响采矿方法选择的指标,利用信息熵计算各指标的客观权重,引入置信度识别准则进行评价,同时按照优越度进行排序,构建基于未确知测度理论的采矿方法优选模型。通过综合比较分析,最终确定最佳的采矿方法即下向中深孔落矿嗣后充填法,该方法可以有效解决目前开采遇到的问题,扩大矿山生产能力,降低采矿成本,提高矿山经济效益。     

考虑多因素的一步矿房采场跨度优化

合理采场结构参数的确定是控制地压危害、实现矿体安全高效开采的重要措施之一。不同采场结构参数的优劣由多个指标判定,而各项参数的指标优劣趋势往往不统一。针对张庄铁矿的生产实际,通过FLAC3D数值模拟,获取能量释放率、屈服率以及顶板拉应力区率,结合胶结充填率,利用层次分析法和模糊综合评判法获取综合评价指标,对一步矿房采场跨度优劣进行评价,再利用遗传算法优化出最优的采场跨度,为非等宽采场结构参数的选择提供理论基础。研究成果和技术方法可以运用于其他采用充填法开采的大型深部金属矿山。     

基于未确知测度理论的巷道围岩稳定性研究

金属矿山地下围岩的稳定程度是矿山开采设计、安全生产的重要影响因素,而围岩稳定性受到多种因素影响和制约,且该类因素多具有不确定性、非线性和隐蔽性,无法进行定量表征,因此,给围岩稳定性评价带来了挑战。为对江西省某地下钽铌矿山围岩稳定性进行客观、准确评价,结合未确知测度理论的优点,构建了该矿山417 m中段围岩稳定性评价的综合模型。采用差异系数法对G_1法和熵值法计算出的主观、客观权值进行优化组合,确定评价对象的多指标综合未确知测度;结合矿山实际情况,考虑各影响因素,筛选出以岩石质量指标RQD、岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、地应力、隙壁状态和地下水状况6项因素作为评价指标;最后基于最小未确知测度距离判别准则,对该矿417 m中段围岩稳定性进行了评价,得出该中段围岩的稳定性等级为III级（基本稳定）的结论。研究结果可为该矿山后续开采设计和施工提供一定的指导。     

基于未确知测度理论的巷道围岩稳定性研究

金属矿山地下围岩的稳定程度是矿山开采设计、安全生产的重要影响因素，而围岩稳定性受到多种因素影响和制约，且该类因素多具有不确定性、非线性和隐蔽性，无法进行定量表征，因此，给围岩稳定性评价带来了挑战。为对江西省某地下钽铌矿山围岩稳定性进行客观、准确评价，结合未确知测度理论的优点，构建了该矿山417 m中段围岩稳定性评价的综合模型。采用差异系数法对G_1法和熵值法计算出的主观、客观权值进行优化组合，确定评价对象的多指标综合未确知测度；结合矿山实际情况，考虑各影响因素，筛选出以岩石质量指标RQD、岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、地应力、隙壁状态和地下水状况6项因素作为评价指标；最后基于最小未确知测度距离判别准则，对该矿417 m中段围岩稳定性进行了评价，得出该中段围岩的稳定性等级为III级（基本稳定）的结论。研究结果可为该矿山后续开采设计和施工提供一定的指导。     

多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性

在我国华北型石炭—二叠系煤田中,煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性,防治煤矿水害事故,实现承压水体上煤层安全开采。基于未知测度-集对分析理论,选用含水层厚度、单位涌水量、充水含水层渗透性、水压、断层影响因子、含水层厚度、含水层岩性组合特征以及底板破坏深度8个指标评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性。采用有序二元比较量化法和区间数模糊决策矩阵EA-TOPSIS排序模型分别确定煤层底板灰岩岩溶突水主控因素权重。在此基础之上,基于冲突证据理论将二者进行耦合,得到煤层底板灰岩岩溶突水主控因素组合权重,保证了对动态模型指标相对重要性的有效评价。基于未知测度-集对分析理论,构建单指标直线型未知测度函数及非直线型未知测度函数,并以新汶煤田煤层开采为例,将30个监测点处实测的8个指标值代入,建立多指标综合测度矩阵。引入"置信度"评价准则判定样本数据X_i所属的危险性等级。并通过集对分析,进一步表征新汶煤田煤层开采过程中煤层底板灰岩岩溶突水风险总体态势。研究表明,评价结果与矿山实际情况相吻合。在此基础之上,依据搜集的大量华北煤矿突水案例,以其中典型的15个为例,将建立的模型推广到整个华北煤田底板突水危险性的评价。通过与矿井实际突水情况对比可以发现,模型确定的矿井突水危险性等级与实际相吻合,表明该模型对于评价整个华北煤田底板灰岩岩溶突水危险性具有一定的适宜性。     

胶结充填体下采场结构参数优化研究

要在大体积胶结充填体下对矿体进行安全高效地开采,合理的采场结构是采矿设计首先需要考虑的问题。在综合分析某地下矿山地质概况、开采技术条件现状的基础上,采用经验法与理论计算法对采场结构参数进行计算,提出了4种采场结构参数初步方案,建立对应的三维数值计算模型,将围岩的变形、应力分布及塑性区大小等作为衡量采场结构参数优劣的指标。根据模拟结果对比分析了各方案在矿房回采后采场围岩的力学响应情况,得到了采场处于最有利力学状态时的结构参数,结合各方案盘区矿石理论回采率,进而对采场结构方案进行了优选,即当顶柱厚度为6 m,矿房跨度38 m,矿柱宽14 m时,采场结构稳定性处于最有利状态并且具有较高的理论回采率。优化结果可为后续开采设计提供参考。     

不确定性决策在采场回采质量综合评价中的应用

采场回采质量控制对矿山企业全面质量管理有着重要的意义。针对采场回采质量评价过程中数据获取存在很大的不确定性,给出一种采场回采质量数据为区间数表示的不确定性决策模型来对采场回采质量进行综合评价,最后实例验证了该方法的有效性。