普朗铜矿岩体可爆性分级及炸药单耗预测研究

为优化普朗铜矿地下采矿爆破参数,采用集对分析的理论与模型,以线性相关度较低,工程中较易获取的岩体密度、抗拉强度、抗压强度、岩体完整性系数为衡量指标,对该矿区东部、西部、南部所属岩体进行岩体可爆性分级.首先计算各岩体试样的单因素联系度,并采取层次分析法确定每个衡量条件下的指标权系数,最终得到一个基于这4项指标的综合表达式进而确定岩体的可爆性等级.研究结果表明,西部区域岩体可爆性属于较难,东部区域和南部区域岩体的可爆性属于较易.在可爆性分级的基础上,对东部、南部、西部岩体进行了炸药单耗的预测,为爆破参数的选取提供一定的指导.     

基于 CRITIC-Vague模型的岩体可爆性评价

为更精确地评价岩体可爆性,结合 CRITIC 法与 Vague 集理论,建立了岩体可爆性评价的 CRITICVague 模型。选取抗压强度、岩石容重、完整性系数和炸药单耗作为岩体可爆性评价指标,运用 CRITIC 法计算了各指标权重,分别将样本数据和评价标准的各项指标值转化为 Vague 值,将评价标准中的大等级精细化为小等级,采用 MATLAB 编程并计算样本数据与小等级 Vague 值的总体相似度量值,依据最大相似度量值确定岩体可爆性的小等级与大等级。将 20 组岩体可爆性评价工程实例数据代入 CRITIC-Vague 模型进行验证,评价结果较准确。应用模型于纳米比亚湖山铀矿工程实践,结果表明：该模型具有较高的可靠性,提高了岩体可爆性评价的精度,对爆破工程实践具有一定的指导意义。     

基于 CRITIC-Vague模型的岩体可爆性评价

为更精确地评价岩体可爆性,结合 CRITIC 法与 Vague 集理论,建立了岩体可爆性评价的 CRITICVague 模型。选取抗压强度、岩石容重、完整性系数和炸药单耗作为岩体可爆性评价指标,运用 CRITIC 法计算了各指标权重,分别将样本数据和评价标准的各项指标值转化为 Vague 值,将评价标准中的大等级精细化为小等级,采用 MATLAB 编程并计算样本数据与小等级 Vague 值的总体相似度量值,依据最大相似度量值确定岩体可爆性的小等级与大等级。将 20 组岩体可爆性评价工程实例数据代入 CRITIC-Vague 模型进行验证,评价结果较准确。应用模型于纳米比亚湖山铀矿工程实践,结果表明：该模型具有较高的可靠性,提高了岩体可爆性评价的精度,对爆破工程实践具有一定的指导意义。     

基于变权重-云模型的岩体质量评价方法

针对岩体质量具有随机性和模糊性的特点,将云模型引入到岩体质量评价中。首先,通过分析岩体质量的影响因素,建立了岩体质量综合评价模型,通过对各评价指标进行分级,确定云的数字特征,在此基础上生成单指标云图,并确定单指标确定度;然后,采用变权重理论确定指标权值,通过计算综合确定度判断岩体的质量等级;最后,将变权重-云理论综合评价模型应用于焦家金矿采场岩体质量评价中。研究表明:该矿山岩体质量等级主要为Ⅲ和Ⅳ级,预测结果与实际情况相符合,且与改进RMR法的评价结果一致,说明采用变权重云模型方法进行地下采矿工程岩体质量评价具有可行性。     

基于熵权-云模型的岩体质量分级研究

为对岩体质量进行评价,提出了采用熵权-云模型建立岩体质量评价体系。综合选择岩石单轴抗压强度、岩石质量指标、节理间距、节理条件、地下水条件和地应力等6个影响因子作为岩体质量评价的指标,建立了相应的评价指标体系;通过对各评价指标分级,确定云数字特征,在此基础上生成单指标评价云图,并计算指标确定度;采用信息熵理论确定各指标权重,通过计算综合确定度确定评价等级。将建立的熵权-云评价模型应用到某金矿矿区岩体质量分级工作中,并将分析结果与RMR法进行对比,结果显示两类方法的评价结果相符,说明熵权-云模型在岩体质量分级评价中具有一定的可靠性,为岩体质量分级评价提供了一条新思路。     

岩爆分级预测的粗糙集-多维正态云模型

准确有效的岩爆分级预测对避免或减少岩爆灾害具有重要意义。选取围岩最大切向应力σθ、岩石单轴抗压强度σc、岩石单轴抗拉强度σt和岩石弹性变形能指数Wet作为岩爆评价指标,将多维正态云模型作为岩爆等级的预测方法,利用粗糙集确定评价指标权重,以国内外15组岩爆实例作为模型构建样本,建立了粗糙集-多维正态云岩爆分级预测模型。首先采用模糊集聚类后再通过粗糙集逐级筛选评价指标的方法确定评价指标权重,根据多维正态正向云发生器计算得到评价指标的确定度;然后利用评价指标权重和评价指标确定度计算评价样本的综合确定度,根据最大隶属度原则,判定评价样本的岩爆等级。采用鑫华矿业矿岩样本对粗糙集-多维正态云岩爆分级预测模型进行了有效性验证,计算结果与工程实际相吻合,表明该模型具有较好的实用性。     

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.     

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。     

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。     

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。     

岩体可爆性影响因素的灰色理论分析

采用灰色理论分析了岩石容重、抗拉强度、抗剪强度和岩体完整性系数等参数对岩体可爆性的综合影响，通过大量计算提出了这些参数对岩体可爆性的影响排序结果。计算结果表明，剪切强度对岩体可爆性影响最大，岩体完整性系数影响最小，抗拉强度和岩石容重介于它们之间。     

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。     

岩体质量分级的改进模糊综合评价法

模糊综合评价法是评价岩体质量等级的一种有效方法。传统的模糊综合评价法中权重赋值比较片面,并且多采用最大隶属度原则做决策,可能造成数据信息丢失与说服力不足的问题,为此,提出通过熵权法确定权重系数,并通过计算有效度来修正传统方法中的最大隶属度原则,建立了改进的模糊综合评价模型。选取单轴饱和抗压强度 、完整性系数 、岩石基本质量指标RQD、结构面影响系数、地下水影响系数作为评价指标,用改进的模糊综合评价模型对沂南金矿金场矿区右2巷道的围岩质量进行了分级,结果表明,围岩质量整体较差,处于Ⅳ~Ⅴ级范围内。将分级结果与传统模糊综合评价法和BQ分类法的评价结果进行了对比,发现改进后的模糊综合评价结果与BQ法更为接近,同时克服了传统模糊综合评价法和BQ法的不足,得到了更加科学合理的分级结果。根据上述分级结果,提出了首先进行喷浆护壁,然后铺设金属网+系统锚杆的支护措施,以保证围岩完整性及稳定性。