可爆性分级的博弈论－物元可拓预测模型及其应用

建立了可爆性分级预测的博弈论－物元可拓模型,以弥补现有岩体可爆性分级方法的不足.首先确定岩体可爆性分级指标与分级标准,通过隶属函数对分级标准进行隶属化,并确定节域隶属化范围,弥补了特征值可能超出节域而使关联函数失效的缺陷;然后运用博弈论,将评价指标客观动态权重与主观静态权重优化、融合,克服了传统物元可拓评价中单纯依靠特征值赋权而忽略特征本身对评价结果的重要性的弊端;最后通过最大关联度准则对岩体可爆性等级进行预测,从而建立可爆性分级的博弈论－物元可拓预测模型.工程应用研究结果表明,在锌铜矿体中顶板围岩和矿体中等易爆,下盘围岩较易爆,预测结果与实际工程地质情况有较好的一致性,并提出了相应的矿山工程爆破控制措施.     

一种基于模拟退火算法岩体可爆性分级的投影寻踪回归方法

在分析影响岩体可爆性因素的基础上,选择岩体坚固性系数、声阻抗、炸药消耗量、平均裂隙距作为岩体可爆性分级评判指标,建立岩体可爆性分级的投影寻踪综合评价模型,利用遗传算法优化其投影方向,根据投影特征指标值对岩体可爆性进行分级评价,并将其应用于某地下岩体可爆性分级。评价结果表明,该评价模型可以避免主观因素对权重确定的影响,评价结果客观准确,为岩体可爆性综合判别提供了一种新的方法。     

岩体可爆性评价研究与工程应用实例

在分析影响岩体可爆性的基础上,选取平均裂隙间距、岩体普氏系数、岩体波阻抗、动弹性模量为评价指标,建立岩体可爆性分级的粗糙元神经网络模型。依据黒岱沟矿岩体数据,对该矿的岩体可爆破性进行了分级评价。结果表明,所建立的模型能够很好的解决岩体可爆性分级问题,该模型可以避免主观因素对权重确定的影响,评价结果客观准确。     

遗传投影寻踪回归在岩体可爆性分级中的应用

在分析影响岩体可爆性因素的基础上,选择岩体坚固性系数、声阻抗、炸药消耗量、平均裂隙距作为岩体可爆性分级评判指标,建立岩体可爆性分级的投影寻踪综合评价模型,利用遗传算法优化其投影方向,得到岩体可爆性评价等级y与投影值的关系式:y=0.270423-1.310122+2.7082+1.0137,并将其应用于某地下岩体可爆性分级。评价结果表明,该评价模型可以避免主观因素对权重确定的影响,评价结果客观准确,为岩体可爆性综合判别提供了一种新的方法。     

基于灰色关联分析的岩体可爆性分级应用研究

从工程应用角度出发,选取岩石坚固性系数f、岩石的波阻抗、炸药消耗量和岩体平均裂隙距作为煤矿岩巷岩体可爆性分级的评判指标,运用层次分析法确定各影响因素的权值。通过扩展的最小二乘法准则构造目标函数,建立灰色关联模型对岩巷岩体可爆性分级进行评判。实际工程应用表明,分级评判结果较符合实际情况,对于煤矿岩巷的快速、安全掘进设计具有一定参考价值。     

岩体可爆性分级的PSM-CM方法

针对岩体可爆性分级中尚未解决的模糊性与随机性问题, 结合乘积标度法(PSM)和云模型(CM)理论, 提出了一种岩体可爆性分级的PSM-CM方法。选用岩石容重、抗拉强度、冲击动载强度和完整性系数作为分级指标, 依据分级标准, 计算各指标隶属于不同等级的云模型参数, 通过正向高斯云发生器, 求得实测样本指标值各等级确定度, 再结合基于乘积标度法得到的各指标权重, 计算样本综合确定度, 根据最大综合确定度隶属等级确定岩体可爆性级别。该方法能解决可爆性分级中诸多因素的不确定性问题, 还可对同一等级的岩体可爆性大小进行排序。将该方法应用于贵州某磷矿山岩体可爆性分级中, 结果表明, 该方法具有较高的准确性和可靠性, 可在工程实际中推广应用。     

基于模糊识别的岩体可爆性分级

在对岩体可爆性影响因素进行综合归纳分析的基础上，以岩石容重、抗拉强度、抗剪强度、岩体完整性系数作为岩体可爆性分级判据，将岩体可爆性分为7个级别，对某铁矿七种岩体的可爆性分级指标进行模糊识别分析，利用加权海明距离确定了各种岩体可爆性等级，并在此基础上确定了不同岩体的爆破参数。     

巴润矿矿岩可爆性分区研究

本文分析了国内外岩石可爆性分级的缺陷及影响爆破效果的诸因素,根据露天矿山生产需要,提出了矿、岩体可爆性分区的概念及必要性。采用岩石力学特性,岩体节理、裂隙作为可爆性分区的技术指标,确定了露天矿岩体可爆性分区的准则。采用灰色系统决策理论,建立了各分区指标的数学模型。将爆破性分区应用于巴润矿爆破技术优化中,结果表明分区方法科学、合理、实用。     

基于属性识别理论的岩体可爆性分级方法

选择岩石的密度、抗拉强度、冲击动载强度以及岩体完整性系数作为岩体可爆性分级评判指标,以相似数定义相似权的方法,按一种客观性标准确定指标的权重,应用属性识别理论建立基于相似权的岩体可爆性分级判别属性测度模型。针对一些岩石样本试验数据进行分析判别,说明模型的使用方法和岩体可爆性分级评判过程。由于属性识别理论能很好地解决某类问题具有多个模糊属性的综合评价,且置信度准则是根据评价集具有有序性这一特点而提出的,因而可使评价结果更为可靠;同时评价模型采用客观性权重,避免了权重确定中的主观性和随意性,保证了评价工作的客观性和准确性。     

科研动态

本课题研究工作是从现实的需要与可能出发,立足于一定的基本理论,着眼于岩体可爆性分级的工程技术应用,从岩体物理、力学,结构特性和爆破效果系统观测着手,进行了室内模拟、现场爆破漏斗、地下与露天矿工业生产爆破的大量试验研究。从而初步提出了岩体可爆性分级准则和分级方法。通过现场实践,了解到岩体可爆性具有地质性态的模糊性,因此用模糊数学的方法来描述岩体可爆性。对分级准则指标的选择,还进行了声波频谱分析、裂隙对爆破破碎效果影响的研究。通过以上研究,提出了岩体可爆性的新概念,和刻意创新的分级准则,分级方法,分级表。     

基于物元分析理论的岩体可爆性分级

在基于可拓工程方法的基础上,利用物元模型理论,建立了岩体可爆性分级的模型,通过计算综合关联度对岩体的可爆性进行分级.该方法较好地解决了岩体可爆性分级中定性与定量因素综合评价的问题,而且计算简便、分类合理,实用性强.     

ROCK BLASTABITLIY CLASSIFICATION IN CHINA

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基于脆性指标与物元理论的可爆性分级技术与应用

为解决爆破效果差的问题,本文根据矿山生产情况的反馈,提出了能够综合反映矿岩爆破特性的评价指标——脆性,经落锤试验确定脆性系数,并将其与岩石容重、抗拉强度一起作为可爆性判别指标。应用物元可拓理论,建立岩体可爆性物元模型,通过层次分析法和简单关联函数法确定主客观权重,对矿岩可爆性进行了评判,得出待评岩体的可爆性级别。在此基础上优化爆破参数,并通过爆破漏斗试验进行验证。最后,将其应用于该矿中深孔爆破中,矿山爆破效果得到了明显改善。     

考虑采动影响的ACI-RMR法矿山巷道围岩质量分级研究

为了充分反映矿山开采过程中开采扰动对巷道围岩质量的影响，在传统岩体质量分级RMR法的基础上引入巷道埋深、巷道存续时间、巷道高跨比、巷道间柱宽度和分段高度等5个采动影响指标，构建采动影响巷道围岩质量分级指标体系。引入拉格朗日乘子法耦合层次分析法（AHP）和CRITIC法对各指标进行组合赋权，将该组合权重导入理想点法（IPM）构建考虑采动影响的AHP-CRITIC-IPM改进RMR法（ACI-RMR法），将ACI-RMR法应用于某金属矿山进路巷道围岩质量分级并与RMR法分级结果进行对比。结果表明：部分测点的ACI-RMR法分级结果较RMR法分级结果出现等级降低或相同等级评分值下降的情况，结合工程实际证明ACI-RMR法较RMR法更能反映开采扰动对巷道围岩质量的影响，为矿山安全生产与设计提供参考。