![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
基于物元可拓理论的煤巷围岩稳定性分级评价.pdf
《基于物元可拓理论的煤巷围岩稳定性分级评价.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于物元可拓理论的煤巷围岩稳定性分级评价.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、收稿日期:作者简介:王凤祥(),男,安徽合肥人,工程师,现从事地质灾害防治和冲击地压防治工作。基于物元可拓理论的煤巷围岩稳定性分级评价王凤祥(内蒙古银宏能源开发有限公司泊江海子煤矿,内蒙古 鄂尔多斯 )摘要:煤巷不仅是煤炭开采中的主要成本,而且是井下作业的主要场所。为了科学指导煤巷的布置、掘进、支护等工作,基于煤巷稳定性分析技术的研究现状,构建以地质因素、巷道因素、支护因素和回采因素为准则层的煤巷围岩稳定性分级评价体系,以顶底板强度、埋深、煤层强度、异常构造影响等 项指标作为指标层的煤巷稳定性分级评价指标体系。联合物元可拓理论和特尔菲理论,建立一种评价煤巷围岩稳定性的新方法。以河曲矿区某矿 工
2、作面辅运巷道为例,基于特尔菲 物元可拓模型对辅运巷道围岩稳定性进行评价,评价结果符合煤矿生产实际情况。关键词:煤巷;围岩稳定性;物元可拓;特尔菲理论;分级评价中图分类号:文献标志码:文章编号:()(,):,:;引言煤巷在煤炭开采过程中具有重要地位,一方面煤巷掘进、支护工程占据煤炭开采的主要成本,另一方面煤巷是工人主要的工作场所 。煤巷掘进初期,有用资料较少,并且很多资料都是定性数据。因此,采用评价方法对煤巷围岩稳定性做评估,可以为煤巷设计、掘进、支护提供一定的科学指导。巷道围岩稳定性评价研究最早起源于 世纪初,按照指标体系特点,各类评价方法可以分为 大类:单指标分类法、复合指标分类法和多指标综
3、合分类法。单指标分类法以普氏分类法 和 分类法 为典型代表,该类方法的特点是以单一因素作为围岩稳定性分类的唯一依据。复合指标分类法通过计算或测量一个或多个因素综合影响的指标来评价围岩稳定性,典型方法包括动态 值 、围岩稳定性指数和巷道断面应力集中系数等 。近 年来,随着模糊数学、神经网络、灰色理论的发展,多指王凤祥基于物元可拓理论的煤巷围岩稳定性分级评价 年标综合分类法得到快速发展。宁云才等 建立了基于模糊等价关系的灰色聚类分析模型;周宝生等 采用人工神经网络,建立综放回采巷道围岩稳定性分类评价模型;王洪德等 建立一个基于改进变权物元可拓分类模型;钱翰飞 基于聚类 回归分析理论建立煤巷围岩稳定
4、性评价模型。基于以上研究成果,综合地质因素、巷道因素、支护因素和回采因素,构建煤巷稳定性评价指标体系;利用特尔菲理论计算各项指标权重,结合物元可拓理论,对河曲矿区某矿 工作面辅运巷道围岩稳定性进行评价,评价结果用于指导矿井采掘生产实际。煤巷围岩稳定性分级评价指标体系 煤巷稳定性影响因素基于煤巷稳定性相关研究文献和工程经验,将影响巷道围岩稳定性的众多因素分为地质因素、巷道因素、支护因素和回采因素 大类 。其中,地质因素主要包括顶板强度、底板强度、煤巷埋深、煤层强度等,巷道因素主要包括煤巷断面面积、护巷煤柱宽度等,支护因素包括支护方法是否合理、支护强度,回采因素则包括直接顶垮落步距、顶采比、回采强
5、度。将煤巷围岩稳定性作为指标体系的目标层,地质因素、工程因素、支护因素和回采因素作为准则层,顶板强度、底板强度、煤巷埋深和回采强度等 项影响因素等作为指标层,建立煤巷围岩稳定性评价指标体系,如图 所示。?图 煤巷围岩稳定性综合评价指标 指标无量纲化处理由于煤巷围岩稳定性评价指标体系包含定量指标和定性指标,在对对象进行评价之前,必须进行无量纲归一化处理,降低单位、值大小等无关因素对评价结果的影响。目前无量纲化的方法主要有极值化、标准化、均值化及标准差化等,针对不同类型可以选用不同的无量纲化方法。考虑到煤巷围岩稳定性的各项评价指标具有正向和负向特征,采用极差标准化法进行无量纲归一化处理,表达式为
6、()()(正向指标)()()(负向指标)()式中,为第 项指标的第 个样本观测值。采用极差标准化法处理各项指标原始值后,指标取值范围为 ,无量纲,且所有指标转化为正向,即值越大越优。特尔菲 物元可拓模型 物元模型构建基于煤巷围岩稳定性分级标准和指标体系,将煤巷围岩稳定性分为 个等级,每个物元包含 个评价指标。据此,构建了煤巷围岩稳定性分级评价物元模型(,)(,)(,)(,)()(,爥,;,爥,)式中,为所划分的煤巷围岩稳定性的 个评价等级,爥,;为第 个煤巷围岩稳定性评价的指标;和 分别为各个评价指标取值的下、上限,两者决定了各评价指标的经典域。节域物元模型将 个评价指标分别合成物元,构建煤巷
7、围岩稳定性评价的节域物元模型,其数学表达式为(,)(,)(,)(,)()(,爥,)式中,为煤巷围岩稳定性评价等级集合;为各评价指标的取值范围,即节域,和 分别为其下、上限。待评物元若待评煤巷围岩稳定性等级为 级,则待评物元模型可以表示为(,)()第 期王凤祥基于物元可拓理论的煤巷围岩稳定性分级评价(,爥,)式中,为煤巷围岩稳定性;为各评价指标的实际值。待评物元关于各评价等级的关联函数在可拓理论中,采用关联函数定量描述待评物元隶属于某一等级的程度,反映了物元渐进变化的全过程。关联函数的数学定义为()(,),(,)(,)(,),()其中,区间 、经典域 (,)和 (,)的表达式为 (),(,爥,;
8、,爥,)()(,)()(,)()特尔菲法指标体系权重确定采用特尔菲法 计算指标权值。特尔菲法具体做法为:组织 个专家,对每项指标(,爥,)的权重进行估计,得到指标权重的估计值,爥,(,爥,);计算 个专家给出的权重估计值的平均值,见式();计算估计值和平均估计值的偏差,见式();对于偏差 较大的第 指标权重估计值,再请第 个专家重新估计 ,经过几轮反复,直到偏差满足要求为止,最后得到一组指标权重的平均估计修正值珚(,爥,)珚 ,(,爥,)()珚 ,(,爥,;,爥,)()评待物元关联度计算采用博弈论确定指标权重后,将煤巷围岩稳定性评价指标权重与所计算的关联度数值加权求和,可得到整体加权关联度,数
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 物元可拓 理论 围岩 稳定性 分级 评价
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。