基于最优组合赋权的地下矿山岩体质量可拓评价模型

来源：黄金科学技术杂志2017年第4期北京时间：

作者：胡建华，艾自华

单位：中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

摘要：岩体质量分级辩识是矿山工程设计、施工与支护的基础，在岩体工程应用中具有重要的意义。应用可拓学理论，以司家营铁矿超大规模地下采场的岩体工程为例，选取岩石单轴抗压强度、围岩质量指标、结构面摩擦系数、节理间距、地下水状态和完整性系数等评价指标，建立矿山岩体质量评价物元模型。基于最优组合赋权理论，提出了将层次分析法和熵值法获得的权值进行最优组合的指标权重系数的确定方法。研究结果表明：（1）计算获得了待评价岩体的工程质量特征值，实现了岩体工程分类，客观反映岩体与相邻岩体等级间的差值，为矿山岩体工程提供基础的设计参数；（2）基于最优组合赋权的权重系数，可以实现多种权重值的组合赋权，降低不同赋权间的误差，提高了质量评价的准确性；（3）评价结果与工程地质RMR法、层次分析法和熵权法评价结果一致性高，说明评价结果可靠；（4）基于离差平方和最大，使得评价结果之间的离散性高，更有利于决策。

关键词：岩体质量评价,最优组合,权系数,物元模型,可拓学

基金资助：“十二五”国家科技支撑计划项目“深部多层重叠矿体高效开采与灾害控制关键技术研究”（编号：2015BAB12B01）和国家自然科学基金项目“深部采动下地质结构体跨尺度时变力学行为试验及机理”（编号：41672298）联合资助。