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。     

边坡稳定性评价的组合赋权博弈论云化物元模型

针对露天矿山边坡工程稳定性具有模糊性和随机性特点,为解决研究过程中单一的主客观赋权法计算的权重失衡进行影响评估结果可靠性的问题,提出了博弈论与云化物元相结合的露天矿山边坡稳定性综合评价方法。从岩体力学性质、环境条件和工程条件3个方面,选取了12个因素,构建露天矿山边坡稳定性综合评价指标体系,建立边坡稳定性评估的博弈论-云化物元综合评估模型;将所建立的综合评价模型应用到3个露天矿山边坡稳定性评估中,采用G1法和改进CRITIC法分别计算指标主客观权重,并基于博弈论思想确定指标综合权重;根据云化物元模型原理,计算单指标关联度和综合关联度,基于最大隶属度准则,对边坡稳定性等级进行综合分析判断,并将评估结果与未确知测度和属性测度模型评估结果进行比较来验证模型准确性。研究表明,3个露天矿山边坡稳定性等级分别为Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅲ级,与实际情况相符,且3种评估模型评价结果完全一致,验证了博弈论-云化物元模型在露天矿山边坡稳定性评估的适用性。     

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。     

模糊综合评价岩质边坡的稳定性分析

为确定岩质边坡稳定性,为工程实际问题研究提供合理的依据,确定了黏聚力、内摩擦角、坡向与岩层产状关系、地貌面、基本地震烈度、日均降雨量、植被覆盖率、坡度及工程边坡高度九项岩质边坡稳定性指标作为评判因素,应用层次分析法与模糊综合评价法确定各级指标的权重值和隶属度,构建了岩质边坡稳定性的模糊综合评价模型,利用工程案例加以验证其准确性。结果表明:岩质边坡稳定性处于较稳定状态(Ⅱ)与一般状态(Ⅲ)之间,说明该模型能较客观地反应岩质边坡的实际情况。模型构建合理,具有一定的实用价值。     

模糊评判在岩质边坡稳定性分析中的应用

构造了岩质边坡稳定性分析的模糊综合评判模型, 进而结合某大型水电站边坡稳定性的实际问题, 利用岭函数和梯形函数构造了与岩质边坡稳定性分析相关因量的隶属函数, 综合运用专家评分法和王家鼎公式法确定了各作用因素的权重, 在用二级综合评判方法分析岩质边坡稳定性的时候, 经试算后采用了普通乘算子代替Zadeh算子。结果表明该评价方法能更全面地考虑实际岩质边坡问题的非确定性属性, 评价分析结果与实际相吻合。     

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。     

基于多指标的四川地区典型岩质边坡稳定性评价

针对岩质边坡稳定性评价的指标权重、隶属度分级等核心问题,提出了一种基于改进的熵权-模糊评判原理的评价模型。构建了涵盖边坡几何形态、岩土物理力学性质、岩层与结构面影响、水文气象条件、外界影响因素5大方面共12个影响指标的评价体系,建立了稳定性评价分级标准。对四川地区9个典型岩质边坡进行了稳定性评级,结果表明:外界扰动、年平均降雨量与内聚力在边坡稳定性评价中占主导地位,权重达34.87%,容重指标的影响最小,其权重仅为3.45%。改进的熵权-模糊评判模型不仅可以作为最大隶属度原则的一个补充,同时还可以对处于同一等级的边坡进行排序,可为合理地进行边坡稳定性评价提供参考和依据。     

基于组合赋权云模型的煤矿作业场所职业危害综合评价

煤矿作业场所涉及的职业危害因素众多,为解决煤矿作业场所职业危害综合评估过程中指标因素存在模糊性与不确定性问题,引入云模型理论并结合组合赋权技术构建煤矿作业场所职业危害评估模型。以某煤矿所辖的综采工作面为研究背景,选取作业人员状况、尘毒物质、物理因素、设备因素、管理因素等五个方面共20个影响因素作为评价指标,利用正向云发生器计算隶属于不同等级的确定度,基于欧式距离组合运用AHP和EWM计算各指标的组合权重以降低决策者的主观影响,依据评估指标云模型特征参数确定该煤矿作业场所职业危害等级。研究结果表明,该煤矿作业场所综合评估等级为C_4级,与实际评估情况基本相符,具有一定的可靠性与可操作性,为煤矿作业场所的职业危害评估提供了新的借鉴与思路。     

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。     

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。     

基于块体化程度和云模型的露天矿边坡稳定性分级评价方法

针对当前边坡稳定性分级方法不能全面刻画岩体的完整性且无法同时考虑影响因子随机性和模糊性的问题, 引入了块体化程度概念, 并基于云模型理论, 提出了一种适用于露天矿岩质边坡的稳定性分级评价方法。该方法用块体化程度从三维空间角度描述岩体的完整性; 将云模型应用到稳定性分级评价的各个环节, 并借助层次分析法和有限差分数值模拟手段, 可以充分考虑影响因子的随机性和模糊性, 减小分级评价过程中人为因素的影响。结合工程实例, 验证了该方法的可行性和有效性。     

谦比西铜矿矿岩稳定性的模糊物元评价

基于模糊物元理论,选择合理的岩石稳定性评价指标,通过隶属度计算,建立了岩石稳定性评价的模糊物元模型。为避免权重确定的主观性,采用求和归一法来确定评价指标的综合权重,最后根据关联度计算结果及最大关联度原则,实现了对谦比西铜矿井下围岩稳定性等级的多指标综合评判。结果表明：采用模糊物元理论进行岩石稳定性评价是有效可行的,为岩体稳定性评价提供了一条新的思路。     

基于冲击启动过程的近场围岩冲击危险性电磁波CT评估方法

近年来，随着开采深度和强度的逐渐增大，冲击地压灾害发生频率逐年升高，严重威胁矿井的安全生产。针对目前基于现场实测的冲击危险性评价方法仅从能量聚集角度进行危险性判别，导致评价结果不能反映现场全部冲击危险情况的问题，考虑了冲击启动过程经历的"能量释放→能量传递→冲击显现"3个阶段，分析了基于冲击启动过程的冲击危险性评估原理，通过理论研究，构建了包括能量集中指数、屈服接近指数、能量传递衰减指数和支护损伤指数等4个指标，设定了各指标的权重，包括根据各指标量值差异程度设定的属性权重，以及根据各指标危险等级设定的等级权重；由此，以电磁波CT探测系统为平台，建立了能够划分近场围岩冲击危险区域及危险等级的电磁波CT评估方法，并将该方法编程实现。应用此方法对亭南煤矿207工作面现场实测数据进行处理，发现区段煤柱内布置巷道大幅升高了相邻煤柱区的应力集中程度及支护损伤程度，进而增大了相邻煤柱区的冲击危险性。通过钻屑法验证了基于冲击启动过程的冲击危险性评估方法的有效性。该方法依据冲击启动过程将评估体系细化，能够有效提升对冲击危险区域及危险等级的辨识度，为巷道冲击地压治理提供了更为准确的依据，尤其能为煤柱区冲击地压防治提供借鉴。     

熵权属性未确知测度的边坡治理稳定性评价

边坡稳定是边坡工程的最终目的之一,但稳定性评价是一个多因素且动态复杂的非线性问题。基于未确知测度理论,建立露天边坡在治理前后的稳定性评价体系。从地形地貌、水文气象、岩体物理力学性质和工程因素等四个方面综合选取影响边坡稳定性的10项指标,根据某露天边坡在治理前后的指标值建立各指标的未确知测度函数,并利用熵权理论确定各指标权重,得出边坡在治理前后的稳定性评价结果。结果表明,熵权属性的未确知测度理论方法科学合理,评价结果与边坡治理前后的实际形态相符。     

基于熵权法-多维云模型的围岩稳定性分类研究

针对围岩稳定性影响因素的不确定性和模糊性问题,在云模型的基础上,结合熵权法建立了考虑多种地质和水文因素的稳定性评价模型,并实现围岩稳定性分类。该方法利用熵权法计算得到分类模型中的各指标的权重,并结合云理论将围岩稳定性各指标分类标准整合到1个考虑多因素的数学模型中。以该方法建立1个5维度云模型,并依托实测围岩样本数据进行计算分类,将其评价结果与实际分类结果对比,结果表明该评估模型在围岩稳定性分类中应用的准确性及易用性。     

基于指标关联性的岩体分级集对云算法研究

岩体质量分类是一个非线性复杂的不确定系统问题,其分类指标参数具有不确定性、模糊性和随机性。在充分考虑岩体质量分级指标关联性的基础之上,建立了以指标距离为基础的信度测度赋权理论,计算得到了各指标的准确权重,降低了实际过程中因指标实测值出现误差或错误而造成评价结果与实际偏差较大的风险。根据集对论对传统云模型进行改进,提出了集对云模型的概念与算法,通过25组样本数据进行模拟分析,发现评价结果与逼近理想解排序法和分形插值法的评价结果相吻合,证明了该算法的可靠性。将模型应用于锡林浩特萤石矿采场岩体质量评价中,预测结果与实际情况相符,表明该算法具有工程实用价值,可运用于地下工程岩体质量分级。同时该算法根据指标信度类别划分函数可判断指标数据的真伪,可为岩体工程参数采集提供理论指导。