巷道围岩岩体质量分级的可拓学模型及其应用

基于物元模型和聚类分析,提出了围岩岩体质量分级的可拓聚类预测方法。先利用岩体质量等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元,然后应用物元和可拓集合中的关联函数,建立围岩岩体质量预测等级模型,通过聚类分析,得到围岩质量分析的预测结果。结果表明可拓学模型预测性能良好,预测精度高,是围岩岩体质量分级预测的一种有效方法,可以在实际工程中进行推广应用。     

台阶爆破效果的熵权物元可拓法综合评价

为准确评价台阶爆破效果,应用物元可拓理论,并选取11个影响台阶爆破效果评价结果的主要因素松散系数、根底率、后裂距离、振动速度、飞散距离、雷管单耗、延米爆破量、大块率、爆堆形态、环境影响、炸药单耗作为评价台阶爆破效果的指标,建立台阶爆破效果综合评价的物元可拓模型。通过隶属函数对分级标准及待评对象进行隶属化,确定经典域、节域及待评物元,消除量纲的影响,弥补特征值可能超出节域而使关联函数失效的缺陷;使用熵权法确定权值,减少主观因素的影响,计算出待评物元与评价等级的联合关联度,依据最大关联度准则对台阶爆破效果等级进行评价。为考察模型的有效性及实用性,将模型应用到洪水台土石方平场工程的4 次深孔台阶爆破实例中进行分析计算,得到台阶爆破效果的综合评价结果。结果表明：该模型评价结果与实际情况完全相符。此方法为综合评价爆破效果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.     

基于可拓理论的高陡边坡稳定性评价

基于物元模型的可拓学理论分析,提出高陡边坡岩体稳定性的可拓学预测方法。利用岩体边坡稳定性等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元,应用物元和可拓集合中的关联函数,建立岩体边坡稳定性等级综合评判的可拓预测模型;通过可拓学评价分析,得到岩体边坡稳定性的预测结果。实例分析表明该预测方法能够更加准确、科学地预测岩体边坡的稳定问题,从而为露天转地下开采矿山采取相应的经济合理的支护加固措施提供了可靠的依据。     

基于组合权重的地下矿山岩体质量可拓评价方法

针对传统评价方法所存在的缺陷, 运用可拓工程方法, 在物元理论和可拓数学理论的基础上建立了岩体质量评价的物元模型, 并采用引入了距离函数的组合赋权法计算物元模型中各评价指标的权重。研究结果表明: 组合赋权法将层次分析法计算的主观权重和熵权法计算的客观权重结合起来所确定的组合权重科学合理; 另一方面, 岩体质量的可拓评价不仅能较好地反映岩体的质量等级, 还能反映岩体质量等级的程度以及与其他质量等级的“距离”, 具有较好地适用性。通过实际矿山岩体质量等级的关联度计算, 对新田岭钨矿小板垅矿段和金猫矿段矿岩及围岩岩体质量进行了可拓学评价, 评价结果与现场实际相符。     

可拓法评估隧道衬砌损伤与实证

隧道火灾不仅造成人员伤亡,还严重破坏衬砌,及时对衬砌结构的损伤状况做出合理的判断,具有十分重要的工程现实意义.首先,基于可拓学的物元理论、可拓集合论和关联函数,构建隧道火灾后衬砌损伤等级评价的经典物元和节域物元,建立了损伤衬砌的物元模型.其次,应用简单关联函数确定权重,避免了实际工作中主观因素的影响.最后利用建立的物元模型,选取残余抗压强度系数、衬砌截面的烧伤率、衬砌截面的完好率作为衬砌损伤评价的因子,对8个典型工况下的损伤衬砌进行了可拓性综合评价,得到了各工况下的衬砌损伤等级及损伤等级的变量特征值,从变量特征值中可以看出偏向另一类的程度.与其它评价方法的评价结果对比表明:该方法能较真实地反映实际衬砌损伤的等级,证明可拓学理论应用于火灾荷载作用下的衬砌损伤评价的有效性和可行性.     

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。     

可拓学岩体分类方法研究应用

通过对岩体质量分类指标的研究,并结合可拓学理论,确立了可拓岩体质量评价的指标体系。之后运用可拓学理论建立了岩体质量评价的物元模型,关联函数,权重的评价函数对岩体进行判别。实例证明可拓质量评价方法至少具有两个方面的优势。一方面,可拓岩体质量评价方法具有定性与定量相结合,既能确定岩体的质量等级又能反映出与其它等级间的关联程度,另一方面,可拓质量评价的指标具有开放性,可以扩充多个评价指标,提供的指标越多,数据越丰富,评价的结果越准确。     

基于博弈论的地下矿山岩体质量可拓评价研究

对三山岛新立矿区-400 m中段岩体质量等级进行评价,评价指标参考RMR分类法,并考虑完整性系数KV和地应力修正系数Q。引入可拓学理论,建立岩体质量评价物元模型,提出基于博弈论的最优组合赋权法确定指标权重,建立基于博弈论最优组合赋权法的可拓理论。同时,应用修正RMR分类法对-400 m中段岩体质量进行评价。研究表明,基于博弈论的岩体质量可拓评价能反映待评岩体与相邻等级之间的距离,较修正RMR分类法更加精确,从而使采矿方法设计及开采过程中的安全支护措施更加合理,为确保矿山安全、高效开采提供了技术支撑。