基于模糊理论的矿山排土场稳定性分析

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1、万方数据IsSN167l一2900CN43—1347／TD采矿技术第8卷第4期MiTlingTechnology，V01．8，No．42008年7月Jlllv2008基于模糊理论的矿山排土场稳定性分析张毅，黄敏，曾凌方，袁义，陈红江(中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083)摘要：结合多个边坡的资料，将模糊聚类迭代理论运用到矿山排土场稳定性分析中，建立了矿山排土场的模糊聚类迭代模型，并对某矿山排土场进行了稳定性分析，结果符合工程实际。关键词：排土场；稳定性分析；模糊聚类理论排土场稳定性研究起步较晚，直到1970年代

2、末国际上才开始有一些不系统的研究，直到目前对于排土场稳定分析仍未形成一套非常成熟的理论。目前，在对排土场边坡进行稳定性分析时，多采用边坡稳定的理论，但排土场边坡与一般边坡差别较大，如果采用传统的边坡稳定性分析方法，可能会带来一定的误差。模糊聚类分析方法能考虑多种不确定因素的影响，适用于从工程实例中提取特征、获得知识，发现样本间的类聚性，从而建立模糊聚类模型。本文对大量边坡工程实例进行了聚类分析，并用建立的聚类模型对一些边坡进行了预报，以说明其方法的合理性。在此基础上，对某矿山排土场稳定性进行了分析。1模糊聚类迭代模型【l’

3、2J模糊聚类问题是在已知大量样本的情况下，根据样本的指标特征值求出该样本对某个模糊概念各级别的相对隶属度，进而求出其级别特征值，从而进行类别划分。设有待聚类的，t个样本组成的集合，有m个指标特征值表示样本的整体特征，则可用m×厅阶指标特征矩阵对样本进行聚类。X=⋯石ln⋯省孙：●⋯茗m式中％为聚类样本-『指标i的特征值。为了对样本集进行模糊聚类，首先要确定样本的指标特征值对聚类的某一模糊概念的相对隶属度，不同类型指标的相对隶属函数是不一样的。当指标特征值与模糊概念呈正相关时，相对隶属函数为：％≤石i曲菇imi。<％<嚣i一

4、(2)茗#≥菇岫当指标特征值与模糊概念呈负相关时，相对隶属函数为：髫#≤石涮n菇岫<互玎<菇i瑚。(3)省g≥戈缸指标的相对隶属度矩阵为：R==(r茸)(4)设将n个样本依据样本的m个指标，按c个类别(级别)进行聚类，其模糊聚类矩阵为：U=Ⅱll“12“2lU笼Ucl“以⋯Ⅱln⋯“2n：●⋯“m=(M筝)(5)式中u蔚为样本，对类别^的相对隶属度，^=l，2，⋯，c，满足归一化条件：o≤uF≤l，磊耻_6}『2l，善“茸>o(6)设类别^的m个指标特征值称为该类的聚类中心，则个类别的指标特征值可用m×c阶模糊聚类中心矩阵

5、表示为：：重

6、‰o兰叫．。¨芏岫。苹：謇I‰。专o¨Z衄互‰k‰；‰¨；一万方数据万方数据