基于模糊评价的某倾斜矿体采场结构参数优化研究

采用模糊综合评价方法对某倾斜矿体采场宽度12m、13m、14m三种方案进行优选.通过建立采场结构参数的层次分析模型及其隶属度矩阵,结合现场调查确定技术指标和经济指标,并应用FLAC3D数值模拟获得最大主应力、剪应力、顶板位移等6个安全指标;采用熵值法确定各指标权重和总排序权重,再经多因素(指标)、多目标(方案)模糊综合评判,得出采场宽度13m为最优结构参数.熵值计算结果表明,矿房两帮位移为主要指标,开挖后则应进行喷混支护,此措施对该倾斜矿体的安全开采具有实用价值.     

基于博弈论组合赋权TOPSIS法的深部进路参数优选

采取标度扩展AHP法、熵值法2种方法对各指标进行赋权得到主客观权重;并基于博弈论思想构造的组合赋权优化模型计算各评判指标的组合权重;最终建立基于博弈论组合赋权TOPSIS法的深部采场结构布置参数评价模型.结合实例计算得到各方案贴近度:方案1为58.05 %;方案2为41.95 %;方案3为41.61 %;方案4为56.87 %,因此优选出较优方案为方案1采场进路为4.5 m×4 m,矿柱非胶结充填.与线性加权法及乘法归一法2种组合法对比,结果表明,3种组合赋权TOPSIS法得到的4种方案的优劣排序均一致,方案1结果均较优,其次是方案4、方案2、方案3;说明博弈论组合赋权模型合理可行.      

基于Vague-RSM-AFSA模型的采场结构参数优化研究

为确定某银矿的最佳采场结构参数，使该矿开采方案的安全性及经济性最优，构建了Vague-RSM-AFSA模型对采场结构参数进行优化。采用中心复合试验法设计了15个采场结构参数方案，并对各方案进行了数值模拟计算，选取了采场顶板最大沉降位移、间柱最大水平位移、采切比和矿石损失率作为评价指标。基于Vague理论计算了各指标权重及中心复合试验各方案的优越度，采用响应面法（RSM）建立了中心复合试验各方案采场结构参数与优越度的响应面模型，运用人工鱼群算法（AFSA）对优越度响应面模型寻优，得到最佳采场结构参数：采场高度为20 m，采场长度为32.8 m，间柱宽度为16.1 m，方案优越度为0.2631，高于中心复合试验中的最大优越度（0.2271），寻优结果与数值模拟验证结果误差为0.0037，表明Vague-RSM-AFSA模型具有良好的寻优能力及较高的准确性。     

基于AHP和TOPSIS的充填方案综合评判优选

为对多种充填方案进行评判优选,建立了一种基于层次分析法（AHP）和逼近理想解的排序法（TOPSIS）相结合的综合评判指标体系。以某金属矿4种充填方案的选择为基础,从经济、技术及安全等方面综合考虑影响充填方案的评判指标（充填工艺难易度、充填接顶程度、充填体沉降度和充填体强度等）,将待选方案指标转换成多因素决策矩阵,再通过层次分析法得到各因素权重向量,进而结合逼近理想解的排序法原理构建AHP-TOPSIS的多因素决策模型,得出4种方案的综合优越度。研究结果表明：4种充填方案的优越度分别为36.2%,85.2%,57.6%,32.0%,从而确定第2种方案（废石胶结充填法）为最优。将该优选方案应用于某实际矿山,充填效果良好。应用实践表明该决策模型可为充填方案优选提供一种全新思路。     

基于层次分析与模糊综合评判的回采方案优选

应用层次分析法与模糊数学原理,建立了某钨矿矿区回采方案的综合评判模型,科学合理地选出了该矿最优回采方案.在优选过程中,综合考虑影响回采方案的各项影响因素,利用层次分析法确定各评价指标的权重,并根据模糊数学原理对备选回采方案进行综合评判,得出各方案的优越度.实例计算结果得出2种方案综合优越度分别为0.791 0和0.748 1,因而确定方案1优于方案2.研究实例结果表明,该综合评判法可以对受多个定量和定性指标影响的决策进行有效的综合权衡分析,可为方案优选提供科学的指导.     

基于博弈论与相对熵TOPSIS的采矿方法优选

采矿方法的选择是矿山企业众多生产经营决策中最重要的决策之一。为了确保决策结果科学有效,基于博弈论和逼近理想解排序法（TOPSIS）基本理论,运用层次分析法（AHP）和信息熵法分别计算评判指标权重,并利用博弈论集结模型对各单一权重计算方法所得结果进行加权集结得出评判指标综合权重,然后运用基于相对熵的TOPSIS模型计算各采矿方法的相对贴近度。最后,针对矿山拟选用的4种采矿方法,运用层次分析法（AHP）基本原理从经济、技术和安全3个方面选取采充成本、矿石回收率和矿石贫化率等10个重要指标建立采矿方法优选综合评判指标体系,并计算出这4种采矿方法的相对贴近度分别为0.420,0.401,0.492,0.115,得出采矿方法3最优。该结论与矿山生产实际情况一致,证明该方法科学有效。     

理想点法在采场结构参数优化中的应用

针对采场结构参数优选模型在评价指标趋于边缘状态时易出现“状态失衡”的现象,将变权重理论引入到采场结构参数方案评价中,并结合理想点法从经济、技术和安全3个角度选取对方案决策影响最大的9项指标建立变权重-理想点模型。在各评价指标的常权重基础上,根据各指标取值,通过变权重理论计算得到更符合各方案实际情况的变权重;然后,采用理想点法计算各方案的优劣距离,并给出最终方案的优劣排序。将该模型应用到某矿山采场结构参数方案选择中,结果表明该模型在权重计算上具有优越性,取得的优化结果更符合工程实际。     

基于变权重理论和TOPSIS的尾砂浓密装置优选

为了解决矿山尾砂储存和浓缩装置选择的问题,提出采用变权重分析法和TOPSIS相结合的综合评判标准体系,对3种浓缩方案进行优选。首先,建立了综合评判指标体系,以造价、运营成本、场地条件、尾砂性质、放砂浓度、容积有效利用率、检修清洗难易程度和工作效率作为考虑因素。由于层次分析法等常规方法确定的常权在评价各候选方案时可能会导致“状态失衡”的现象,所以依据变权重理论,适当调整各因素的权重,以保证各因素的均衡性;然后利用TOPSIS法逼近理想解的排序法,得出各方案的优越度;最后,以河北某铁矿浓密装置优选为例,提出3种方案,分别为卧式砂仓、立式砂仓和深锥浓密机,计算得出各方案的优越度分别为57.5%、72.1%和88.5%,最终的选择方案为深锥浓密机,该结果与工程实际相符合,表明该综合评判指标对尾砂浓缩装置的选择具有参考价值,为以后工程中的优选问题提供了一种科学、可靠的分析方法。     

基于层次分析对某铁矿的采矿方法选择

针对安徽龙桥铁矿现有的采矿方式无底柱分段崩落法中崩落层难以形成，存在大量采空区等安全隐患问题.提出采用层次分析法和模糊数学方法对多种采矿方案进行综合评判和优选，在选择较优采矿方案的过程中，针对影响采矿方案的指标建立采矿方案综合评判指标体系，将生产能力、采矿成本、千吨采切比和劳动强度等转换成判断矩阵, 从而建立模糊综合评判模型，最后采用模糊数学方法计算出每个采矿方案的综合优越度，得出龙桥铁矿的备选采矿方案的各优越度为33.8 %, 21.3 %, 26.7 %, 25.2 %，因此第1种采矿方案为较优采矿方案.      

基于AHP-CTODIM评判模型的大尹格庄金矿采矿方法优选

采矿方法的选择是一个多因素、多准则的决策过程。合理确定采矿方法对于地下矿山开采的发展极其重要。在综合层次分析法(AHP)和C-TODIM决策法的基础上,建立AHPCTODIM综合评判指标模型。从经济、资源利用率、劳动生产率、合理程度、安全5个方面综合考虑评判指标,通过层次分析法确定各评判指标的权重向量,进而利用C-TODIM决策法计算备选方案的总体感知优势度。该模型较好地解决了多因素决策时各评判指标之间相互独立性较差问题。     

基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选

针对当前采矿方法优选过程中,权重计算时主观权重信息丢失较多且占比过大的问题,将主客观权重相结合,计算出综合权重,并运用于采矿方法优选体系。首先,利用模糊扩展层次分析法（FEAHP）计算主观权重,最大程度地保存主观信息;然后,利用CRITIC客观赋权法计算客观权重,并运用博弈论原理将主客观权重相结合,得到综合权重;最后,结合逼近理想解的排序方法（TOPSIS）,建立基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选模型。将所建立的基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选模型运用于工程实例中,对姑山露天铁矿驻留矿体的采矿方法进行优选,计算出4种备选方案（上向进路胶结充填法、浅孔留矿嗣后充填法、上向水平分层充填法和下向水平分层充填法）的相对贴近度分别为0.4547、0.4441、0.5872和0.4072,得出上向水平分层充填法为最优方案。研究结果与矿山工程实例相符,证明基于博弈论组合的主客观权重值比以往单一的赋权法得到的权重值更加合理,建立的模型更科学。     

基于变权重理论和TOPSIS的缓倾斜薄矿脉采矿方法优选

针对高品质缓倾斜薄矿脉的采矿方法优选难题,提出采用变权重分析法与TOPSIS相结合的综合评判标准体系,对多种采矿方法进行综合评判优选。首先,建立综合评价指标体系,考虑到层次分析法等常规方法确定的常权在评价各方案时可能会出现“状态失衡”的现象,引入变权重理论,以保证各因素的均衡性;然后利用逼近理想解的排序法（TOPSIS）,得出各方案的优越度;最后,以内蒙古某矿山采矿方法优选为例,提出4种方案,分别为两步骤回采的分条密接充填法（方案Ⅰ）、铲运机出矿上向水平分层充填法（方案Ⅱ）、电耙出矿上向水平分层充填法（方案Ⅲ）和房柱法（方案Ⅳ）,对这4种方案进行优选。研究结果表明：4种方案的优越度依次为82.5%、32.8%、55.3%和53.8%,最终选择的方案为两步骤回采的分条密接充填法（方案Ⅰ）,该结果与工程实际相符合,表明该研究思路对采矿方法的优选具有参考价值,为今后工程中采矿方法优选问题提供了一种科学有效的分析方法。     

基于最优组合赋权的地下矿山岩体质量可拓评价模型

岩体质量分级辩识是矿山工程设计、施工与支护的基础,在岩体工程应用中具有重要的意义。应用可拓学理论,以司家营铁矿超大规模地下采场的岩体工程为例,选取岩石单轴抗压强度、围岩质量指标、结构面摩擦系数、节理间距、地下水状态和完整性系数等评价指标,建立矿山岩体质量评价物元模型。基于最优组合赋权理论,提出了将层次分析法和熵值法获得的权值进行最优组合的指标权重系数的确定方法。研究结果表明：（1）计算获得了待评价岩体的工程质量特征值,实现了岩体工程分类,客观反映岩体与相邻岩体等级间的差值,为矿山岩体工程提供基础的设计参数;（2）基于最优组合赋权的权重系数,可以实现多种权重值的组合赋权,降低不同赋权间的误差,提高了质量评价的准确性;（3）评价结果与工程地质RMR法、层次分析法和熵权法评价结果一致性高,说明评价结果可靠;（4）基于离差平方和最大,使得评价结果之间的离散性高,更有利于决策。     

城市地下矿山采矿方法的数值与熵权耦合优选

在保证安全生产的前提下,高效开发已成为城市地下矿山资源开发利用的重要模式。安徽省琅琊山铜矿是典型的城市地下矿山,在其开发利用过程中必须避免因开采引起的地面沉陷和建（构）筑物坍塌等危险事故。以矿山采矿方法优化为目标,提出了上向水平分层充填采矿法、二步骤空场嗣后充填采矿法和上向高分层充填采矿法3种方案,建立了3种方案的矿体三维数值计算模型。对琅琊山铜矿-365 m至-245 m中段,采用FLAC^3D软件模拟沿矿体走向布置采场条件下的采场稳定性,并综合采矿技术经济指标实现了3种方案的熵权法优选。研究结果表明：（1）通过对3种采矿方案的12个监测点变形数据进行分析可知,各监测点地表沉降位移和水平位移受矿体分布规律的影响呈U型分布,变形最大值达到25 mm;（2）计算得到的位移倾斜、曲率和水平变形最大值分别为0.099 mm/m、0.17×10^-3 ·m^-1、0.0248 mm/m,满足安全要求;（3）利用计算得到的变形指标和技术经济指标,在熵权法模型中得到了3种不同方案的综合评价指标值,评判结果表明方案三为最优方案。数值模拟与熵权评价的耦合运用可以对客观数据与模糊评价进行融合处理,从而对不同采矿方法进行了科学、合理的综合评判,为城市地下矿山综合评价提出了新思路与新方向。     

基于AHP及模糊综合评判的地下金属矿山安全分析与评价

为对地下金属矿山安全进行综合评价,分析了影响矿井安全的各类危险因素及其相互关系,建立了一个包括7个评价单元和32项危险指标的递阶层次结构模型。应用层次分析法,将各层次元素进行两两对比构造判断矩阵,经计算得到各因素在矿山安全中所占的权重。将矿山安全状况划分为5个等级,采取专家打分法确定定性指标的隶属度矩阵,应用模糊综合评价确定矿山安全状况等级。将该方法应用于山东某地下金矿安全评价,结果表明：该矿山较为安全,其中安全管理状况不佳、职工不安全行为和安全教育培训影响权重分别为40.4%、25.3%和12.5%,是影响矿山安全的主要因素,应当更加重视;该矿山的水文地质、粉尘和噪音状况评价结果为“一般安全”,应当采取有效措施并作为改进的重点。实践证明,该评价系统所得结论符合矿山安全实际,并能指出影响矿山安全的主要因素,对地下金属矿山的安全状况评定和制定最佳的管理方案具有重要指导意义。     

某矿8~#矿体采矿方法的优化选择

为较客观和科学评价采矿方案的优劣,文章把层次分析法和模糊数学原理相结合对评价体系进行综合分析并选出最优方案。评价指标的权重可以通过层次分析法来确定,同时借用模糊数学综合评判方法进行评估,这样把采矿方法的动态、静态、定量和非定量的指标形成统一化的一个综合优越度。会泽铅锌矿区深部8#矿体赋存条件比较复杂,集"深、碎、水、小"于一体,通过优选确定的采矿方法为上向进路充填采矿法。