基于Mamdani FIS模型及RMR法的岩体质量分级研究

为解决岩体质量分级中RMR法评价体系的评分阶梯性问题,考虑到工程应用实际价值,引入推理规则简单的Mamdani模糊推理模型,综合选择岩石单轴抗压强度、岩体质量指标、节理间距、结构面性状、地下水条件和节理方向等6个影响因子作为评价指标,构建基于Mamdani FIS模型及RMR法的岩体质量评价体系。将该评价体系应用到和睦山铁矿,并将分级结果与RMR法、Q值法和BQ法进行比较。结果表明,基于Mamdani模糊推理的RMR分析法更接近于矿岩的实际情况。应用实践表明,改进后的RMR法有效解决了和睦山铁矿在岩体质量分级时存在的指标评判区间和评分的边界问题。     

基于熵权-云模型的采空区岩体稳定性评价

为科学准确地对地下矿山采空区岩体稳定性展开分析评价,选取单轴抗压强度、弹性模量、弹性变形能指数、脆性系数、采空区体积和埋藏深度6项指标构建采空区稳定性评价指标体系。基于正向云模型生成算法,结合信息熵权法计算出各指标的熵权重,建立采空区岩体稳定性评价模型。将模型应用在盘龙铅锌矿-220 m中段的5个采空区稳定性评价中,研究结果发现,该中段采空区处于较稳定和基本稳定状态,符合矿山实际情况,证明了基于熵权-云模型的采空区岩体稳定性评价模型具有良好的准确性和适应性。     

基于熵权法-云模型保水开采生态环境评价研究

随着煤矿绿色开采技术的成熟应用,我国矿区的生态环境得到了明显改善,特别是西部生态脆弱矿区的生态环境实现了正向演替。因此为了量化衡量矿区生态环境的改善效果,反映绿色开采技术对矿区生态环境恢复的作用,基于绿色开采中的保水开采技术,提出了一套以保水开采技术为基础的矿区生态环境评价指标体系。在该评价体系中,采用较为客观的熵权法来对各个指标进行赋权以减少指标赋权时的专家主观性,并且为了兼顾评价信息的随机性与模糊性,采用能够描述信息随机性与模糊性的云模型理论作为建模基础,构建了一套以熵权法和云模型为基础的保水开采生态环境评价模型。该模型能够量化给出保水开采技术对矿区生态环境的改善效果,达到对以保水开采技术为主的矿区生态环境评价的目的。另外,通过实地调研选择神东矿区的哈拉沟煤矿为例,借助本评价模型对哈拉沟矿区生态环境进行评价并对本评价模型的合理性进行验证。结果表明：哈拉沟矿区的生态环境水平位于评语级“优”与评语级“良”之间,总体处于一个较好水平,和哈拉沟矿区生态环境状况相一致,从而验证了本评价模型的合理性;但通过评价云图也可看出评价结果偏向“良”的评语级,也反映了哈拉沟煤矿的生态环境状况还有提升空间...     

岩体质量分级RMR法的修正及应用

针对传统岩体质量分级RMR法(Rock Mass Rating)中存在的评价方式偏于保守或过于激进等问题,为使评价更客观科学,对RMR法各项指标进行了研究;对岩石强度指标、岩心质量RQD和节理间距指标评分进行了非线性拟合研究;对节理性状的指标进行了加权平均法研究;引入地下水修正系数,增加RMR法的适用范围;修正后的RMR法在山东某金矿进行了工程应用,结果表明：修正后的RMR法可以客观评价岩体质量等级;该矿山花岗岩和煌斑岩巷道的岩体质量等级分别为Ⅱ级和Ⅳ级;花岗岩岩性巷道支护方式为锚杆+锚网支护,煌斑岩岩性巷道支护方式为锚杆+喷射混凝土+锚网+锚索+钢拱架支护。     

基于熵权二维云模型的煤矿瓦斯爆炸评价研究

为了提高煤矿安全生产的事故预防能力,针对瓦斯爆炸风险,应用熵权法和二维云理论建立煤矿瓦斯爆炸的安全评价模型,并提出相近度的计算方法,用来表示实际安全等级与标准安全等级的相近程度。应用上述方法对某煤矿的瓦斯爆炸风险进行安全评价,结果表明:基于熵权二维云模型的煤矿瓦斯爆炸安全评价方法合理可行系统准确,为该类事故的安全评价研究提供了科学依据。     

基于岩体质量分级的地下矿山巷道支护设计

为提高岩体质量分级精准度,引入可拓理论,构建了基于博弈论-可拓理论的岩体质量综合评价模型,首先,选取RQD等6个指标建立了岩体质量综合评价指标体系,其次,采用G1法和熵权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,通过计算综合关联度确定分级等级;最后,将所建立的模型应用到某地下矿山巷道岩体质量评估中...     

基于指标关联性的岩体质量分级集对云算法及其应用

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。     

基于多元数据归一化处理的破碎岩体质量分级

合理的岩体质量分级是地下金属矿山采矿及支护设计的重要依据。为了准确划分破碎矿体岩体质量分级,在工程地质调查及岩石力学试验的基础上,依次采用RMR、Q系统、BQ三种分类方法进行破碎岩体质量分级,并对多元数据进行归一化处理,从而得到改进的破碎岩体质量分级判定标准。结果表明,基于多元数据归一化处理的岩体质量分级方法适用于萨热克铜矿破碎矿岩体,矿体质量分级归一化平均值Z=0.57,综合判定为Ⅲ级（较接近于Ⅱ级）,属于中等稳固岩体。多类岩体质量分级方法的归一化处理可避免单一方法因参数选取误差而造成的失真,处理结果与工程实际一致性较高,适用于同类围岩质量分级评价。     

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。     

对会泽铅锌矿深部10号矿体岩体质量的评价

为了评价会泽铅锌矿10号矿体的岩体质量，为选择采矿方法提供依据，文章在阐述该矿体工程地质条件的基础上，先后用RMR分级法、Q系统分级法BQ分级法对10号矿体围岩进行了总评分及岩体级别确定。经分类研究，推荐采用RMR、Q系统分级法取得的结果作为评价岩体质量的依据。分类结果表明，10号矿体开采区域的岩体质量为差－中等，矿岩的稳定性为中等偏上。     

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。     

岩体分类方法的应用分析

岩体分类在岩体的变形、强度以及岩石工程稳定性评估中有着重要的作用,尤其是在工程的经验设计和数值模拟中,是最基本的依据。通过对当前常用岩体分类方法 RQD、Q、RMR、RMi、GSI、RCR和N法的分析,讨论了各种分类方法在实际应用中存在的问题,给出了一些各种分析方法之间的关系式,从而便于实际的应用。     

大场金矿露天边坡岩体质量评价与岩土体力学参数研究

边坡稳定性研究过程中,岩土体物理力学参数的选取是极其关键的基础工作.通过现场钻孔成像、钻孔岩芯编录等工程地质、水文地质补充勘察工作,以及现场岩芯点荷载试验、室内岩石试验成果整理,采用CSIR法、Q系统法和GSI法对边坡岩体进行了质量评价,并确定了各岩组的评价指标GSI平均值.以岩体质量评价成果为基础,采用费辛柯法、格吉法和GSI法等方法,对岩石的力学参数进行了工程弱化处理,经过综合对比,确定了边坡岩土体的力学参数,为大场金矿边坡稳定性研究提供基础参数.     

超深竖井工程围岩分级探讨

结合超深竖井工程围岩分级过程中遇到的问题,尤其是深部高地应力、高地温等复杂条件对稳定性的影响,根据工程实际资料对这些问题进行了分析和探讨,对分级方法中的定量指标岩体完整性指数Kv和岩石饱和单轴抗压强度进行了高地应力、高地温条件下的修正,并通过典型工程实例验证了该修正方法的实用性。     

基于分形理论的岩体质量评价初探

针对岩石质量指标RQD在评价岩体质量中存在的问题 ,该文介绍了一种利用分形来研究岩体中裂隙分布的方法。研究表明分形可作为RQD在评价岩体质量时的一个有益补充     

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。     

岩体质量分级的Fisher判别分析模型及应用

将Fisher判别理论用于岩体质量分级,建立岩体质量分级的Fisher判别分析模型。选取单轴抗压强度、岩体声波纵波速度、体积节理数、节理面粗糙度系数、节理面风化变异系数、透水性系数6个指标作为岩体质量分级判别因子,以工程岩体实测数据作为学习样本进行训练,建立相应线性判别函数对待判样本进行分级。结果表明,FDA（Fisher Discriminant Analysis）模型稳定可靠、判别精度高、分类性能良好,且有效降低人为因素的影响,是岩体质量等级分类的一种有效方法,可在实际工程中推广应用。     

基于RMR的节理岩体力学参数快速评价

介绍了岩体RMR值的确定方法,结合Hoek-Brown强度破坏准则和相关研究结果,编制了岩体力学参数的计算程序,实现了从岩体工程地质调查结果向岩体力学参数的快速转化。通过应用于金川二矿水平矿层的岩体力学参数确定,表明该方法可较准确反映节理化岩体的力学特性,且简单、易行,具有较强的工程实用价值。     

岩体力学参数的估算

对工程岩体进行分类，给出其力学参数，进而对工程岩体的强度及稳定性进行分析评价并制定合理的工程设计和有效的加固方案。结合具体工程实例，用RMR及Q分类法对岩体的力学参数进行了估算。