基于博弈—变权可拓云理论的露天矿边坡稳定性评价模型

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bobby_hong
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露天矿边坡易失稳且发生多种事故,事故伤害程度通常比较严重。因此,对露天矿边坡的稳定性进行科学、有效的评价显得尤为重要。但露天矿边坡稳定性评价系统中蕴藏着各种不确定性,传统的评价模型无法解决评价系统中存在的不确定性问题,且不同的评价理论侧重不同的特征,单一的评价方法难以满足评价系统的全部特征。鉴于此,本文在挖掘和筛选影响露天矿边坡稳定性因素的基础上,建立了基于博弈-变权可拓云理论的露天矿边坡稳定性动态耦合评价模型。主要围绕着“评价指标体系的建立、指标权重的确定、评价模型的构建、多种不同评价模型的实例对比检验与评价模型的工程实例运用五个方面进行研究,取得的主要研究成果如下:(1)论文以界牌岭矿露天采场边坡为模型的工程实例运用对象,综合应用理论分析、专家咨询、频度分析和极大不相关分析法等,对露天矿边坡稳定性影响因子进行挖掘、筛选和检验,最终选出岩石质量指标、边坡几何条件等5个一级指标和岩体结构特征、容重、最终坡面角等19个二级指标来构建综合评价指标体系。(2)为提高主观常权的准确性,采用改进的FAHP法计算主观常权,通过专家们采用三值判断打分法来构造模糊判断矩阵,更符合人的思维特征;考虑到指标间的对比强度和冲突性,采用CRITIC法计算客观常权。为兼顾主、客观因素,避免常权失衡现象,采用博弈论模型确定最优综合常权。为了充分考虑评价指标自身状态值对其权重的影响,避免不同边坡同一指标的权重永远保持不变的缺陷,最后引入变权理论根据指标自身状态值对综合常权进行动态修正,求得动态最优综合权重。(3)为克服单一评价方法评价不全面的问题,在动态最优综合权重的基础上,构建了云模型和物元可拓模型相耦合的可拓云综合评价模型,把二者有机结合,实现优势互补,充分利用二者处理模糊性问题方面的优势,增加了评价结果的准确性。(4)采用多种评价模型对三个露天矿边坡的台阶断面进行稳定性评价,对比分析显示:文中所构建的评价模型准确率高,其评价结果与实际情况相符,等级概念云图可直观地看出边坡台阶断面稳定性等级的具体情况,明显优于其它几种模型,从而证明了文中所构建的评价模型不仅科学可靠,而且精确度高。(5)最后,将构建的评价指标体系和评价模型应用到界牌岭露天矿边坡的稳定性评价中,评价结果与边坡实际情况相符;采用Geostudio软件进行验证,结果进一步证明了论文构建的综合评价模型的可靠性。
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