模糊数学模型在金属矿山开采沉陷安全评估中的应用

2023年12月17日发(作者：湖南教师招聘高中数学试卷)

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第２８卷第３期　２００８年ｏ６月　矿　冶　工　程　ＭＩＮＩＮＧ　ＡＮＤ　Ⅱ　ＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｖ０１．２８№３　Ｊｕｎｅ　２００８　模糊数学模型在金属矿山开采沉陷安全评估中的应用①　滕冲　，程峰　，莫时雄　，王杰光　，朱寿增　，王星华　（１．中南大学士建学院，湖南长沙４１００８３；２．桂林工学院士木工程系，广西桂林５４１００４）　摘要：运用模糊数学理论建立了金属矿山开采沉陷危险性综合评估模型，对金属矿山开采沉陷的影响因子进行了综合评估预　测，以确定金属矿山开采沉陷的危险级别。结合具体金属矿山实例，对模型进行了应用检验，结果表明，模型与实际情况基本一致。　关键词：金属矿山；开采沉陷；模糊数学；危险性综合评估　中图分类号：Ｐ６３１　文献标识码：Ａ　文章编号：０２５３—６０９９（２００８）０３—００１０一ｏ４　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｕｚｚｙ　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ　Ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｅｔａｌ　Ｍｉｎｅｓ　ＴＥＮＧ　Ｃｈｏｎｇ　，ＣＨＥＮＧ　Ｆｅｎｇ　，ＭＯ　Ｓｈｉ．ｘｉｏｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｊｉｅ．ｇｕａｎｇ　，ＺＨＵ　Ｓｈｏｕ．ｚｅｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｘｉｎｇ．ｈｕａ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｗｉｔｈ　ｆｕｚｚｙ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ　ｆｏｒ　ｒｉｓｋ　ｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｉｎ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅ．Ｆａｃｔｏｒｓ　ｆｏｒ　ｍｉｎｉｎｇ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ　ｉｎ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｔｏ　ｓｅｔ　ｔｈｅ　ｒｉｓｋ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｘａｍｐｌｅｓ　ｉｎ　ｍｅｔｌａ　ｍｉｎｅ，ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｉｎｓｐｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　Ｒｅｓｕｈｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｉｎ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅ；ｍｉｎｉｎｇ　ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ；ｆｕｚｚｙ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｒｉｓｋ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　随着金属矿山开采日益增多，开采所形成的采空　开采沉陷地质灾害危险性评定标准　及给定指　区沉陷等灾害问题对人类的生产、生活造成很大的影　响，对沉陷问题的研究与治理越来越被人们所重视。　本文利用模糊数学理论建立起一种危险性评估模型，　对金属矿山的开采沉陷进行危险性评估，结合具体金　属矿山实例对此方法进行应用检验，检验结果表明该　数如表ｌ。　表１　开采沉陷灾害危险性评估标准及给定指数　模型与实际情况基本一致，说明此模型可以在类似的　工程情况中推广使用。　‘　１模糊数学模型建立步骤　１）建立多因素指标集、评判集。　评判因素指标集：Ｕ＝｛ｕ　，ｕ：，ｕ，，…，ｕ　｝为ｎ种　评判因素构成的集合；　评判集：Ｖ＝｛Ｖ　，Ｖ：，Ｖ，，Ｖ　｝＝｛稳定，次稳定，危险，　２）确定模型隶属函数。　在模糊数学中，以隶属度来划分事物中的模型界　线，根据建立隶属函数的基本原则　，在灾害的一级　评判中，采用公式法。公式中变量　代表隶属度和指　标数值之间的函数关系　，即隶属函数。其公式为：　极危险｝为４种判断所构成的集合。　①收稿日期：２００７—１２－０４　基金项目：广西经委资助项目（桂经投资［２００５］１９１）　作者简介：滕冲（１９５７一），男，广西南宁人，教授级高级工程师，博士研究生，主要从事环境岩土工程研究。　通讯作者：王星华（１９５７一），男，湖南长沙人，博士，教授，博导，主要从事地下工程、边坡支护等的教学、研究工作。