变权靶心贴近度在岩爆烈度预测中的应用.pdfVIP

Vo l. 35. No.1 爆炸与冲击 第 35 卷第1 期 2015 年 1 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Jan. • 2015 [HJI: 10.11883/1001-1455(2015)01-0043-08 变权靶心贴近度在岩爆烈度预测中的应用怜 刘磊磊1 ， 2 ，张绍和l ， 2 ，王晓密Z ，郝志斌1，2 (1.中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，湖南民沙 410083; 2. 中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083) 摘要:针对岩爆烈度预测的不确定性和影响岩爆发生的各单个指标间互不相容的问题，将变权理论和靶 心贴近度相结合，进行岩爆烈度预测。首先，该方法在考虑评判者偏好度的基础上，引入了一种均衡豆豆数.给 出了-种变权模式，用来计算各个指标的权重F 然后，该方法构造了一种区间关联函数，将单指标关联函数的 最大值作为靶心坐标，根据样本与靶心的贴近度来预测岩爆烈度，即靶心贴近度值越大，则岩爆烈度越接近该 贴近度所对应的岩爆烈度等级;最后，将该方法应用于灵宝东峪矿区、冬瓜山铜矿和秦岭隧道岩爆预测等实例 中，结果表明:该方法不仅可以准确、合理地预测岩爆烈度，而且相比其他方法，该方法不需要任何先验知识， 使用起来更直接、更方便。 关键词:爆炸力学;靶心贴近度g 层次分析法p 烈度预测;岩爆;关联函数5 变权 中图分类号: 0382;TU457 国标学科代码: 13035 文献标志码:A 岩爆是在高地应力地区地下工程开挖过程中比较常见的一种动力地质灾害现象，由于在发生过程 中常常伴随着巨大的能量释放且其孕育过程缓慢不易察觉，因而极具灾难性和突发性，容易造成设备损 坏和人员伤亡，不仅影响工期，而且对工程造成不可估量的损失。岩爆预测能够对实际工程的设计和施 工起指导作用，为岩爆防治提供时间、地点以及危险程度等信息。岩爆发生机理是有效预测岩爆的理论 基础。 自 18 世纪 40 年代以来，在岩爆的理论研究方面成果颇丰，提出了强度理论、能量理论、失稳理论、 损失理论、岩爆倾向理论、微观破裂机制理论、分形理论以及突变理论等，可谓百家争鸣。但是，各个理 论的出发点和考虑的因素各不相同或者比较单→，导致对岩爆的作用机理至今未形成统一的定论，岩爆 问题已经成为二个世界难题。 近年来，在岩爆预测方面也有了一些新的进展，各种预测理论在其相应的适用条件下也取得了良好 的效果，如:高琦等[IJ 基于工程类比的思想将改进的蚁群聚类算法应用于岩爆预测;刘晓辉等问提出了 岩爆预测的微震监测法;5!E志龙等[3J 运用地质综合分析法和 Russense 判据法成功预测了雪峰山隧道岩 爆;罗磊等[4J 建立了岩爆烈度预测的加权距离判别模型;冯夏庭等[5J 研究了岩爆孕育的时空变化规律， 对深埋隧道的岩爆预测和动态调控提供了重要的基础。 总的来说，以上方法不外乎分为理论判据法、现场实测法和工程类比法。然而，理论法限于岩爆机 理的复杂不确定性往往比较单→，现场实测法一般滞后实际岩爆发生状况，使得预测结果有一定的偏 差。同时，工程类比法虽能较综合地预测岩爆发生，但大多忽略了岩爆各因素的影响不同或者不能准确 评价各因素的影响程度，如加权距离判别法也只是从常权评价的角度考虑了各因素的影响重要性，而并 没有考虑到各因素重要性随岩爆状态而变化的情况。基于此，本文中在综合考虑岩爆各个影响因素的 基础上，将变权靶心贴近度的方法引人岩爆预测中，以期能够取得较好的效果，为岩爆烈度预测提供一 种新的思路和方法。 收稿日期: 2013-05-03; 修回日期: 2013-07-31 基金项目:国家自然科学基金项目 第-作者: X1J 磊磊0987二 ) ，男，硕士研究生;通讯作者:张绍和，452041789@。 44 爆炸与冲击