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。     

基于变权靶心贴近度的采空区稳定性评价

为对采空区稳定性进行科学评价,建立了基于变权靶心贴近度的综合评价模型。首先,从采空区岩体质量、采空区参数和环境条件3个方面,选取了12个典型性影响因素,构建了采空区稳定性综合评价指标体系,并确定了指标分级标准;其次,应用变权重理论得到指标变权权重,通过建立区间关联函数,计算区间关联函数值和综合贴近度,并基于最大隶属度原则综合评价采空区稳定性状况;最后,以某地下铜矿3个采空区为研究背景进行相关计算,并与云模型和物元可拓评价模型的评估结果进行对比。结果表明:3个采空区稳定性分别为Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅱ级,评估结果与实际情况相符,3种评价模型结果完全一致。研究表明,该模型在采空区稳定性评估方面具有适应性,计算过程相对简便、可操作性强,为采空区稳定性评估提供了新思路。     

基于组合赋权-云模型巷道围岩稳定性预测评价研究

巷道围岩稳定性影响因素众多,单一的评价指标已不能准确描述围岩分类情况,然而多指标预测评价,权重往往对评价结果影响较大。采用粗糙集优化层次分析法和熵值法组合的方式对甄选的5个指标进行赋权,有效避免单一主、客观权重计算存在的误差;基于云模型计算各评价指标隶属于巷道各稳定性等级,依据综合确定度划分稳定性等级。通过现场计算,预测评价结果与实际工况一致,证明该模型构建科学合理,准确度高,开拓了巷道围岩稳定性预测评价的新思路。     

基于改进层次分析法-可拓理论的采空区稳定性评估模型研究

为提高采空区稳定性评估精度,引入可拓理论,构建基于改进层次分析法-可拓理论的综合评价模型。从采空区岩体质量、空区参数和环境三个角度,选取了岩石抗压强度等12个指标建立了综合评价指标体系;采用改进层次分析法确定指标权重,并计算各层次指标关联度和综合关联度,基于最大隶属度原则判断风险等级;将建立的模型应用到某铜矿采空区稳定性评估中。研究表明,该模型评估结果合理可靠,为采空区稳定性评估提供了一种简便的方法。     

基于组合赋权-距离判别模型的边坡稳定性评价方法研究

针对距离判别分析研究边坡稳定性没有考虑指标权重因素,引入组合赋权法用于消除各指标权重不合理的影响。选取影响边坡稳定性的六个判别因子,利用矩估计法确定各指标的最优组合权重,并将组合赋权法与距离判别法耦合,得到改进的组合赋权-距离判别模型;最后利用该模型评价边坡稳定性,并对比分析此模型与其它判别方法的评价结果。研究结果表明,组合赋权-距离判别模型具有准确度高和客观合理性等特点,为边坡稳定性评价提供了一种有效方法。     

基于改进模糊层次分析法的高压输电线路场地稳定性评价

为保障高压输电线路穿越煤矿采空区场地时的建设安全,迫切需要开展沿线塔基建设场地的稳定性分析与评价。以山东滕州光伏发电项目110 kV高压输电线穿越王晁、锦丘、滨湖煤矿采空区场地为例,在分析钢塔结构应力和采空区地质采矿条件的基础上,选取了影响煤矿采空区场地稳定性的9个评价指标构建层次分析模型,以半梯形隶属度分布函数耦合权重排序向量改进模糊层次分析法,并将评价结果与高压输电线路架空区域实际调查的场地稳定性结果进行了对比分析。结果表明:所提出的改进模型评价结果与实际采空区稳定性一致,证明了改进模糊层次分析法应用于延伸型高压输电线路场地稳定性评价的可行性,对于类似工程地质条件下场地稳定性评价也有一定的借鉴意义。     

基于改进模糊层次分析法的高压输电线路场地稳定性评价

为保障高压输电线路穿越煤矿采空区场地时的建设安全,迫切需要开展沿线塔基建设场地的稳定性分析与评价。以山东滕州光伏发电项目110 kV高压输电线穿越王晁、锦丘、滨湖煤矿采空区场地为例,在分析钢塔结构应力和采空区地质采矿条件的基础上,选取了影响煤矿采空区场地稳定性的9个评价指标构建层次分析模型,以半梯形隶属度分布函数耦合权重排序向量改进模糊层次分析法,并将评价结果与高压输电线路架空区域实际调查的场地稳定性结果进行了对比分析。结果表明:所提出的改进模型评价结果与实际采空区稳定性一致,证明了改进模糊层次分析法应用于延伸型高压输电线路场地稳定性评价的可行性,对于类似工程地质条件下场地稳定性评价也有一定的借鉴意义。     

可变模糊空区稳定性评价在月山铜矿的应用

运用可变模糊集理论,建立以级别特征值作为判别准则的矿山采空区围岩稳定性可变模糊综合评价模型,初步探讨了影响采空区围岩稳定性的评价指标以及稳定性分级标准,并结合月山铜矿L-7#矿体采空区实例对稳定性评价的结果进行了对比验证分析。结果表明:在3种权重向量下,大空区A和B的级别特征值向量隶属于3级,即该采空区围岩稳定性等级为3级(稳定性差);大空区E的级别特征值向量隶属于2级,即采空区围岩稳定性等级为2级(基本稳定)。针对评价结果并结合实际,提出空区处理初步方案。     

基于功效系数与改进AHP法的地下矿山采空区稳定性评判

研究采空区稳定性评价新方法或新模型对于提高采空区稳定性评判的可靠度、保证地下矿山的生产安全具有重要意义。选取工程地质环境、岩体质量、采空区几何参数和围岩应力四方面的因素作为采空区稳定性的主要影响因子,构建了地下矿山采空区稳定性评价指标体系。基于功效系数法原理,采用三标度改进层次分析法确定各评价指标的权重系数,建立了采空区稳定性评判分级新模型。将所建立的模型运用到盘龙铅锌矿采空区稳定性评价研究,评判结果与工程实际相吻合,验证了基于功效系数法的采空区稳定性评判分级模型的适用性和可靠性,为采空区稳定性评价提供了一种新方法。     

基于功效系数法和改进层次分析法的采空区稳定性评价研究

研究采空区稳定性评价新方法或模型对于提高采空区稳定性状况评判的可靠度、保证地下矿山的生产安全具有重要意义。选取工程地质环境、岩体质量、采空区几何参数和围岩应力四方面的因素作为采空区稳定性的主要影响因子,构建了地下矿山采空区稳定性评价指标体系。基于功效系数法原理,采用三标度改进层次分析法确定各评价指标的权重系数,建立了采空区稳定性评判分级新模型。将所建立模型运用到盘龙铅锌矿采空区稳定性评价研究,评判结果与工程实际相吻合,验证了基于功效系数法的采空区稳定性评判分级模型的适用性和可靠性,为采空区稳定性评价提供了一种新方法。     

基于G1法—属性识别的采空区稳定性评估模型研究

为提高采空区稳定性评估工作的精准性,构建了基于G1法—属性识别的采空区稳定性综合评价模型。首先,选取12个典型影响因素建立了采空区稳定性综合评价指标体系,并对指标进行分级;其次,采用G1法确定指标权重,根据指标分级情况,建立了单指标属性测度函数,通过计算单指标属性测度和综合指标测度,基于置信度准则判断稳定性等级;最后,以某地下铜矿的2个采空区为研究背景,进行采空区稳定性评价,并与云物元、未确知测度模型评估结果进行比较。结果显示,该模型评价结果合理可靠、符合实际,进一步丰富了采空区稳定性评估理论成果。     

基于云模型与模糊层次分析的老采空区建设场地稳定性评价

为科学合理评价老采空区上方建设场地的稳定性,基于云模型与模糊层次分析法（Fuzzy hierarchy analysis process,FAHP）,对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。首先,筛选出武云高速采空区路段建设场地稳定性的6个独立影响因素,分别为深厚比、覆岩强度、构造复杂度、水文特征、停采时间和相对位置,并分析了各因素对稳定性的影响机理,建立了适用于研究区域的稳定性评价模型;其次采用云模型确定了评价指标隶属度,有效避免了数据随机性和不确定性对综合评价结果的影响;然后基于模糊层次分析得出评价指标权重,可降低数据处理中主观因素影响,提高分析结果的可靠性;最后利用构建的模型对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。研究表明：所提方法的评价结果符合工程实际情况,为武云高速采空区路段的设计、施工与维护提供了支持。     

基于多源信息融合技术的采空区稳定性评价

为降低采空区稳定性评价结论的不确定性,构建了基于D-S证据理论多源信息融合的采空区稳定性评判模型。利用现场工程地质调查、室内岩石力学实验、数值模拟试验、采空区围岩体声发射监测等方法获取的共20种定量和定性的物理量信息,组成采空区稳定性评价多源证据指标体系。运用欧氏距离法确定各证据指标所属评价等级的质量分配函数,采用多比例两两对比法与熵值法确定各证据指标的权重,通过D-S理论对多源证据指标进行信息融合。根据融合结果计算出信任度函数并以此为依据确定采空区稳定性等级。以盘龙铅锌矿-70m中段5个采空区的稳定性分析为例进行了稳定性评价,评价结论与矿山工程实际相符,验证了多源证据指标体系评价方法的可行性和有效性,为采空区稳定性评价提供了一种新途径。     

基于云模型与模糊层次分析的老采空区建设场地稳定性评价

为科学合理评价老采空区上方建设场地的稳定性,基于云模型与模糊层次分析法（Fuzzy hierarchy analysis process,FAHP）,对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。首先,筛选出武云高速采空区路段建设场地稳定性的6个独立影响因素,分别为深厚比、覆岩强度、构造复杂度、水文特征、停采时间和相对位置,并分析了各因素对稳定性的影响机理,建立了适用于研究区域的稳定性评价模型;其次采用云模型确定了评价指标隶属度,有效避免了数据随机性和不确定性对综合评价结果的影响;然后基于模糊层次分析得出评价指标权重,可降低数据处理中主观因素影响,提高分析结果的可靠性;最后利用构建的模型对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。研究表明：所提方法的评价结果符合工程实际情况,为武云高速采空区路段的设计、施工与维护提供了支持。     

基于支架与围岩耦合关系的支架适应性评价方法

基于支架与围岩的动态失稳规律,分析了支架与围岩的强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合关系,建立了以支架与围岩适应性综合指数为核心的评价模型,研究了评价指标的获取方法及评价流程。研究结果表明：顶板来压形成的冲击动载荷由顶板岩层自重及顶板运移空间共同影响,通过提高顶板来压前支架、直接顶、底板的组合刚度可促使基本顶断裂位置向采空区移动,降低顶板对支架的冲击,利用三维立体防护装置维护支架自身稳定是支架与围岩保持动态平衡的关键。针对不同煤层赋存条件对围岩控制效果的要求,确定各评价指标的优先关系系数矩阵,采用模糊综合判断矩阵计算支架与围岩适应性综合评价指数。通过分析支架对围岩适应性评价结果,有助于进行支架改进优化设计。     

基于集对分析的石膏矿采空区稳定性评价

为准确评判石膏矿采空区稳定性这一涉及因素众多的复杂系统问题,本文甄选影响石膏矿采空区稳定性的13个指标,探讨这些指标的评判方法;基于集对分析理论,由影响采空区稳定性的样本实测指标值与采空区稳定性标准构建集对,通过联系度描述集对关系并进行石膏矿采空区稳定性分类;运用此集对分析模型对一石膏矿采空区稳定性进行评价,结果表明,评价结果准确﹑计算简单﹑分类结果可信,为采空区稳定性评价开辟一条新的途径,并对其他岩体稳定性评价具有借鉴意义。     

基于多维联系云的巷道围岩稳定性

为提高地下金属矿山巷道围岩稳定性评估的准确性,有效分析处理具有随机性、模糊性特征及多指标因素之间交互影响的复杂性问题,根据工程实际,选取5个典型影响因素,构建了围岩稳定性评价体系,运用区间层次分析法（Improved AnalyticHierarchyPwcess,IAHP）和改进独立性权重法（Improved Criteria importance Though Intercrieria Correlation,ICRITIC）分别计算指标主、客观权重,基于博弈论思想,确定指标最优综合权重,结合多维联系云模型理论,建立了地下金属矿山巷道围岩稳定性综合评价模型。以国内14条典型巷道工程为样本数据进行检验,并与模糊综合、未确知测度两大模型的判别结果及实际情况进行对比。最后,将模型应用到某金矿巷道围岩稳定性实例分析与评估中。研究结果显示,基于博弈论-多维联系云的地下金属矿山巷道围岩稳定性评估结果与现场调查结论完全一致,验证了本模型在巷道围岩稳定性评价方面具有可行性和有效性,可以为地下金属矿山巷道围岩稳定性评估提供一种准确的、可量化分析的新思路。     

采空区风险评价的改进灰靶模型

采空区风险评价是矿山安全管理的重要工作之一,灰靶模型是风险评价的有效方法。为克服灰靶模型中单一主观或客观赋权法带来的局限性、未考虑评价指标相关性的问题,采用层次分析法、序关系分析法、熵权法和离差最大化法,构建基于矩估计理论的改进主客观权重集成赋值方法;采用相关系数矩阵替换马氏距离中的协方差矩阵,引入到传统灰靶模型中,准确表征评价指标之间的相关性。将改进的灰靶模型应用到采空区风险评价中,结果表明,改进主客观权重集成赋值方法得到的最优组合权重是以4种赋权方法的偏差最小为目标进行优化集成,兼顾人为和实践获取的经验因素和评价指标的固有属性特征,评价结果更加全面;采用相关系数矩阵替换马氏距离中的协方差矩阵,考虑评价指标之间相关性的影响,提高了评价结果的准确性,验证了改进的灰靶模型在采空区风险评价中的合理性和有效性。     

基于组合赋权的充填管道失效集对—可拓模型研究与应用

考虑了充填管道失效具有随机性和模糊性特点,引入集对—可拓理论,构建了基于组合赋权与集对—可拓相耦合的综合评价模型.首先,从料浆特性、管道特性、施工技术和充填工艺4个方面,选取12个指标,构建了充填管道失效风险综合评价指标体系,并对指标进行风险等级划分.其次,采用G1法和改进CRITIC法分别确定指标主观权重和客观权重,并基于最小熵原理和拉格朗日算法计算指标组合权重,运用集对分析原理构建联系隶属度函数,通过计算单指标联系隶属度和综合联系隶属度,以最大隶属度识别准则为依据判断充填管道失效风险等级.最后,以金川龙首矿、宝山铅锌矿、新城金矿3个矿山为研究背景,进行充填管道失效风险评估,并与云模型和可变模糊集等评价模型评估结果对比.研究结果显示,3个矿山充填管道失效风险分别为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅲ级,与实际情况相符,且3种评估模型结果一致,表明基于组合赋权的集对—可拓理论综合评价模型在充填管道失效方面具有适用性,进一步丰富了理论成果.     

基于组合赋权的充填管道失效集对—可拓模型研究与应用

考虑了充填管道失效具有随机性和模糊性特点,引入集对—可拓理论,构建了基于组合赋权与集对—可拓相耦合的综合评价模型.首先,从料浆特性、管道特性、施工技术和充填工艺4个方面,选取12个指标,构建了充填管道失效风险综合评价指标体系,并对指标进行风险等级划分.其次,采用G1法和改进CRITIC法分别确定指标主观权重和客观权重,并基于最小熵原理和拉格朗日算法计算指标组合权重,运用集对分析原理构建联系隶属度函数,通过计算单指标联系隶属度和综合联系隶属度,以最大隶属度识别准则为依据判断充填管道失效风险等级.最后,以金川龙首矿、宝山铅锌矿、新城金矿3个矿山为研究背景,进行充填管道失效风险评估,并与云模型和可变模糊集等评价模型评估结果对比.研究结果显示,3个矿山充填管道失效风险分别为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅲ级,与实际情况相符,且3种评估模型结果一致,表明基于组合赋权的集对—可拓理论综合评价模型在充填管道失效方面具有适用性,进一步丰富了理论成果.