[发明专利]基于正态云和未确知测度的岩爆综合评价方法

说明书

本发明公开了基于正态云和未确知测度的岩爆综合评价方法，属于地下矿山岩爆灾害评价技术领域。该方法包括如下步骤：1)建立评价对象指标值体系；2)构建单指标评价体系；3)确定指标组合权重；4)利用正态云模型构建单指标测度矩阵；5)计算多指标综合测度；6)确定评价结果。本发明基于岩石单轴抗压强度σ_c、切向应力系数σ_θ/σ_c、脆性指数σ_c/σ_t、弹性应变能指数Wet4种指标建立岩爆等级评价体系，基于正态云模型构建非线性测度函数，并确定单指标测度，以改进传统未确知测度评价方法中单指标测度方法的不足，更为充分地考虑岩爆的模糊性及随机性特点，提高岩爆评价的准确性，为岩爆灾害的防治提供科学参考。

技术领域

本发明属于地下矿山岩爆灾害评价技术领域，具体涉及一种基于正态云和未确知测度的岩爆综合评价方法。

背景技术

岩爆是深部高应力硬岩矿山开采工程中经常发生的一种地质灾害，是深部硬岩矿山开采安全的首要威胁之一，极易造成人员伤亡、巷道破坏和设备损坏，严重的更会引起局部地震。岩爆倾向性评价是岩爆灾害防治措施的重要参考依据。对此国内外学者展开研究并提出了不同的岩爆判据及分级标准，如Hoek判据、Barton判据、陶振宇判据等。但是由于岩爆的发生是受多种因素的共同影响，单一判据难以准确预测岩爆倾向性，为此学者们在前者基础上提出结合多种判据的综合评价方法，其中未确知测度评价方法取得较好评价效果，但仍存在些许不足，其在指标测度的计算中采取的是简单的线性分段函数，难以较好表征岩爆的随机性和不确定性特点。而正态云模型是一种能够表征不确定性的模型，在定量指标与定性概念的转换上表现出一定优越性。同时，在传统评价方法中指标权重也是影响评价准确性的重要因素，不同赋权方法在主观因素和客观因素方面存在各自的局限性，大量研究结果显示组合赋权能够较好地平衡权重的主客观因素影响。

发明内容

本发明的主要目的是弥补传统未确知测度评价方法存在的上述不足之处，提供一种基于正态云和未确知测度理论的岩爆综合评价方法，该方法更为充分地考虑岩爆的模糊性及随机性特点，提高岩爆评价的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于正态云和未确知测度理论的岩爆综合评价方法，包括如下步骤：

1)建立评价对象指标值体系

根据现场采样、室内试验及计算得到多组岩石单轴抗压强度σ_c、切向应力系数σ_θ/σ_c、脆性指数σ_c/σ_t、弹性应变能指数W_et指标数值；令不同组别岩爆评价对象所组成的样本空间为R＝(R₁，R₂，…，R_n)，每个评价样本中含有4个影响因素I₁、I₂、I₃、I₄，即代表4种评价指标，则I＝(I₁，I₂，I₃，I₄)为指标集；

2)构建单指标评价体系

根据岩爆等级分级标准构建单指标评价体系，指明在单一指标情况下，不同岩爆等级所对应指标值的区间；其中，岩爆等级分为4类C＝(C₁，C₂，C₃，C₄)，分别对应无岩爆、弱岩爆、中等岩爆和强烈岩爆；

3)确定指标组合权重

先分别利用CRITIC赋权法和AHP赋权法给4种指标赋权，再利用博弈论组合权重方法得出组合权重，表征不同评价指标在岩爆综合评价过程中的重要程度；

4)利用正态云模型构建单指标测度矩阵