废弃采空区地基稳定性极简评价指标体系构建

废弃采空区不良地基残余变形威胁其上方拟建工程的运营安全，对其开发利用前需进行地基稳定性评价，而当前地基稳定性评价指标体系中因素纷繁复杂且数量庞大，极易导致评价结果失去科学性和合理性。以河南古汉山矿和吴村矿废弃采空区上方的武云高速建设为例，基于研究区域的实际地质采矿环境，首先遵从唯一性、目的性、可行性和可观测性四大原则对初选指标进行定性筛选；其次，基于改进灰色关联度算法对定性筛选出的结果再次进行定量筛选，确定了煤层埋深、建(构)筑物荷载扰动深度与导水裂隙带垂向间距以及停采时间作为评价指标，进而构建了适用于武云高速建设地基稳定性评判的极简评价指标体系，通过引入效度系数和相关性系数分析了该指标体系的有效性和可靠性。研究表明：运用所构建的极简指标体系评价武云高速建设地基处于基本稳定状态，评价结果与其他指标体系的评价结果较一致，且由于所构建的指标体系仅含有3个主要指标，可极大减轻系统的计算负担，简化评估过程。     

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。     

采空区建设场地稳定性评价指标体系构建研究

评价采空区建设场地的稳定性是对建设场地开发利用的前提,而构建一套合理的评价指标体系是进行 稳定性评价的关键。 首先从水文地质因素、建设场地自身因素、外界环境因素三方面海量选取评价指标,并遵循唯一 性、目的性、可行性和可观测性原则对指标进行初次筛选;然后通过 R 聚类对评价指标进行分析,保证所筛选出的指 标能全面评价建设场地的稳定性;最后通过变异系数筛选出对稳定性影响最大的指标,从而建立了采空区建设场地 稳定性评价指标体系,并结合主成分分析与信息熵对评价指标体系的合理性进行检验。 将所建立的评价指标筛选模 型应用于渑栾高速采空区路段建设场地。 结果表明:① 采用 R 聚类和变异系数最终筛选出 9 个评价指标,从而建立 了采空区建设场地稳定性评价体系;② 所构建的评价指标体系用 28%的海选指标反映了 86%的原始信息,证明了指 标体系构建的合理性。 研究成果可为采空区建设场地的稳定性评价提供理论依据。     

煤矿老采空区上方高速公路建设场地稳定性评价

近年来,高速公路穿越煤矿老采空区的工程案例逐渐增多,如何保障车辆的运行安全是煤矿老采空区上方高速公路建设的关键问题。为此,以武云高速为例,首先选取6大因素、19个因子,构建了II级模糊综合评判模型,其次综合采用标度法和特征向量法确定评价因子的权重,而后结合德菲尔法和散点图法分析研究区域各评价因子的隶属度,最后对武云高速建设场地的稳定性进行评判。评判结果表明:研究区域处于基本稳定状态,通过采取简易抗变形设计即可保证武云高速公路的运营安全。研究成果丰富了煤矿老采空区上方高速公路建设的安全性评价体系,并为相关领域的研究提供了新思路,具有广泛的指导意义。     

采空区上方地表建筑物地基稳定性时空效应分析

由于地下矿体的开采,导致采空区上方地表及其附近出现沉陷变形,为防止损坏地面建筑物,需要对建筑物的地基进行稳定性评价。以玻璃工业园建筑工程地基稳定性的研究为例,利用采空区沉陷的时间效应、三带理论对采空区上方及附近地基的稳定性进行定性评价;应用概率积分法对采空区的沉陷变形及影响范围进行了定量评价,并对采空区上方建设建筑物提出了相应的安全保护措施。     

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。     

采空区上方地基稳定性评价

 摘 要 为获得有效的老采空区地基稳定性评价方法,以淮北金岩、相南小区为例,根据收集的地质资料,应用概率积分法对采空区的沉陷变形及影响范围进行了定量评价;在结合建筑物荷载影响深度与老采空区冒落裂缝带发育高度相对位置关系的研究的基础上,对采空区上方地基的稳定性进行了定性评价,论证了在该小区建设建筑物的可行性;对采空区上方建筑物提出了相应的安全保护措施,为该小区建设提供了技术依据。     

渑栾高速采空区路段建设场地稳定性评价研究

针对老采空区上方建设场地在稳定性评价方面存在模糊性和复杂性的不足,基于三角模糊层次分析法与云模型,对渑栾高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价研究。首先,顾及水文地质条件、开采技术条件、场地变形特征和外界扰动四方面因素,建立了老采空区上方建设场地稳定性综合评价模型;其次,考虑到评价过程的复杂性与不确定性,提出三角模糊函数的层次分析法用于确定各评价指标的权重;最后,采用云模型将研究区域各影响因素的评语集转换为云模型的数字特征,再结合评价指标的权重可以得出研究区域的稳定性等级。将研究成果应用于渑栾高速采空区路段建设场地的稳定性评价,结果表明：该区域路段建设场地主要呈稳定和基本稳定状态,据此提出了适用于渑栾高速采空区路段的路基、路面处治对策。     

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。     

基于组合赋权—SPA 的采空区围岩稳定性研究

为了准确评价采空区围岩的稳定性,降低围岩失稳事故发生的风险, 考虑评价指标不确定性和突变性 对评级结果的影响,提出了基于改进组合权重耦合 SPA 的采空区围岩稳定 性评判模型。 首先选取影响围岩稳定性的 11 个指标构建采空区围岩稳定性评价指标体系,通过引入欧式距离函数,确 保主、客观权重与折衷系数间的差异程 度,进而获得各指标的组合权重;然后利用 SPA 理论得到采空区围岩稳定性 评价指标的集对联系度表达式;最后根据 最大隶属度原则确定围岩稳定性等级。 以山西某矿的 3 个采空区为例,对 比分析预测结果与采空区围岩稳定性实测 结果。 结果表明:改进组合权耦合 SPA 的采空区围岩稳定性评价模型的评 价结果与实例应用结果一致,该模型较传 统 SPA 法准确性更高,计算结果可靠,能够为矿山施工决策问题提供理论依 据。     

开滦唐家庄矿采空区上方地基稳定性评价

针对原唐家庄矿工业场地下方采空区的具体条件,通过地表残余移动变形预计、建筑物载荷影响评价、煤柱长期稳定性分析等方法,对老采空区上方地基稳定性进行了评价。     

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。     

基于层次分析法的采空区稳定性评价

对武云高速公路下伏采空区稳定性进行了模糊综合评价。根据采空区的实际地质采矿条件及武云高速公路建设情况,选取19个影响因子建立了模糊综合评价的二级评判模型。采用层次分析法(AHP)确定了评判因子的模糊权重集合,采用专家打分法对定性因子进行评价,采用柯西分布函数和三相线性函数对定量因子进行评价,得到所有影响因子的模糊评价矩阵,最后根据权重集合和评价矩阵按二级评判模型完成采空区的模糊综合评价。评价结果表明:所建立的二级评判模型能客观、准确的反映所评价的采空区稳定性程度,是一种可靠、有效的评判方法。     

基于PCA-RA和云模型的采空区建设场地稳定性评价

采空区地表的残余变形会给上方高速公路带来风险,严重威胁着其运营安全,精准评价采空区建设场地的稳定性对于上方高速公路规避风险具有重要意义。首先,利用主成分分析 残差分析（PCA-RA）对采空区建设场地稳定性的众多评价指标进行降维分析,提取出贡献率最大的几个主成分,能够消除评价指标之间的冗余,减少评价过程的工作量;然后采用云模型确定主成分的隶属度,并基于最大隶属度原则确定出建设场地的稳定性等级;最后引入模糊熵理论确定评价结果的复杂度,并将所建模型应用于渑栾高速公路采空区路段建设场地稳定性评价中。结果表明：①评价指标数据经主成分分析降维后,前4个主成分的累计贡献率为87.278%,能够完整地表征原始指标的信息;②渑栾高速采空区路段建设场地的稳定性状态以稳定、基本稳定为主。研究成果可为后期建设场地治理与监测提供理论依据,确保高速公路运营安全。     

武云高速建设场地残余沉降及治理对策研究

为了获得可靠的采空区地表残余沉降数据,准确判定采空区稳定性,以武云高速采空区段建设场地为例,利用DS05精密水准仪按一等水准测量精度进行周期监测,监测结果表明:K30+800~K31+500路段累积最大残余沉降值超过20mm,残余沉降速度具有显著的周期变化特征。K31+700~K33+000路段残余沉降值明显小于K30+800~K31+500路段,累积残余沉降小于5mm,且沉降值与采空区埋深成反比关系。以此为基础,提出了武云高速采空区段建设场地的治理对策:采用加铺土工布、土工格栅等材料,提高路基的整体稳定性,同时路面采用柔性材料,以满足采空区剩余变形要求,确保高速公路通车安全。     

老采空区上方高速公路路基稳定性评价

针对在老采空区上方建设高速公路的问题，提出了一种新的地基稳定性评价方法，将由开采引起的导水裂缝带发育高度与地基载荷的传递深度等因素相结合，作为路基稳定性的标准，并对评价出的结果给出了一定的治理方法。为实际应用提供了参考。     

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。     

FLAC在老采空区地基稳定性评价中的应用研究

以皖北某矿老采空区上方地基稳定性评价为例,研究了应用FLAC进行老采空区地基稳定性评价的过程与方法。研究表明,使用FLAC模拟老采空区地表移动和变形必须对岩层参数进行修正。模拟计算结果显示,老采空区地表残余移动变形与一般开采条件下主断面地表移动和变形具有相同的分布规律,在载荷作用下,地表移动和变形的大小范围均增大,该区域地表残余移动变形不会影响新建建筑物的安全使用。