模糊数学在采矿方法选择中的应用.pdf

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1、第63卷第5期有色金属(矿山部分)2011年9月IlOIi10．a969／j．issn．1671‘4172．2011．05．019模糊数学在采矿方法选择中的应用韩峰，盛建龙(武汉科技大学，武汉430081)摘要：根据官店铁矿矿体矿床的特点，综合考虑矿床地质一=～一．条一～一==件～一及开一～一～采技一～一．一术一～．～哪以及一～一矿～一啡一蒯山现～一～m有～一情况一～m一，运一～用层次分析法和模糊数学的基本原理对提出的三种采矿方案进行综合评判，将建立的各方案的指标体系转化成隶属度矩阵，运用层次分析法得到各指标权重向量，从而建立起模糊综合评判模型，通过计算得到各方案的可选度，根据隶属度

2、最大原则确定出方案的优先次序，从而得到最优采矿方案。关键词：采矿方法；层次分析法；模糊数学中图分类号：TD852文献标识码lA文章编号l1671—4172(2011)05—0075—04g一一一一一一一引言1模糊数学综合评价模型在矿山的开采与生产过程中，采矿方法的合理模糊数学是一种运用数学原理处理一些具有模选择具有决定性的作用。采矿方法的选择决定着采糊性因素的数学理论，在评判方案选择过程中，能描矿过程中的回采工艺、劳动生产率、资源回收利用等述复杂系统中的模糊概念，进行模糊判断量化，科学各个方面，将直接影响到矿山企业的投资和经济效分析各备选方案的差异性。模糊数学的综合评价过益。因此合理

3、选择采矿方法对于矿山企业至关重程主要有建立评价指标体系，确定指标权系数，利用要。采矿方法的综合评判与选择是一个多目标的评隶属度函数量化指标值，进而分析各方案的优劣度。价过程，该过程中影响采矿方法选择的因素众多，各1．1建立指标体系和方案集个影响因素在评判过程中的地位不同，而且有些影设评价对象系统X中有个指标组成的集合：响因素具有较大的模糊性与不确定性。模糊数学理X一(．z，，z。，⋯，z)，其中为集合中的指标，论能够很好地解决在评判过程中所遇到的此类问：1，2，3，⋯，”，为评价指标的指标个数。本应题，因此引入模糊数学理论对采矿方法的选择进行用案例中共选取九个评价指标，分别为：矿块生

4、产能综合评判。力、贫化率、损失率、采切比、采矿成本、机械化程度、工艺复杂程度、工作面安全性和通风条件，具体见图1评价指标中又包含n个定量指标和个定性指标，且个定量指标又包括个正指标和个负作者简介：韩峰(1985)，男，硕士研究生，采矿工程专业。指标。本例中定量指标有：矿块生产能力、贫化率、76有色金属(矿山部分)第63卷损失率、采切比。其中定量指标中的正指标有矿块因此我们得到了定量指标的隶属度矩阵：生产能力；负指标有：贫化率、损失率、采切比。定性r儿rl2指标有：采矿成本、机械化程度、工艺复杂程度、工作r12r22R==(3)面安全性、通风条件。建立评价的备选方案集：y一{y，，。，

5、⋯，)，为备选方案的总数，本例中r1Y'm2共采用三个备选方案进行评价优选l1]。针对定性指标隶属度函数采用相对二元比较1．2指标权系数的确定法。相对二元比较法确定隶属度矩阵的具体做法多目标评价决策中的权重是指每项指标对总目为：设系统中有待进行重要性比较的目标因素集：P标实现的贡献程度，它反映了各指标在评价对象中：P1，P2，⋯，P)，P为第i个目标，i一1，2，⋯，价值地位的系数。不同的权重将导致不同的评价结m，m为目标总数。目标集P中的因素的重要性进果。目前有关权重的确定方法有数十种之多，根据行二元对比定性排列，目标集中的目标P与P，作计算权重数据的来源不同可以分为主观赋权法、客

6、二元对比，若P比P重要，令排序标度一1，e观赋权法和组合赋权法三类。其中主观赋权法主要一0；若P与Pz同样重要，令一0．5，g一0．5有：专家咨询法、最小平方法、层次分析法、特征值法；若P比P重要，令一0，一l，尼一1，2，⋯，等；客观赋权法主要有：离差最大化法、主成分分析m；Z一1，2，⋯，。由此可得矩阵E为关于重要性法、熵值法、拉卡档次法等。的有序二元比较矩阵。将此矩阵按各行和数由大到本文采用定性与定量相结合的层次分析法进行小的顺序排列，给出目标集关于重要性的排列，根据权系数的计算，层次分析法是一种在实际中应用最排序查询语气算子与定量标度相对隶属度关系表广泛的求权重的分析方法，结

7、合本案例的实际情况，(见表1)，可得到定性指标的隶属度矩阵【3]。它能够把定性方法与定量方法有机地结合起来，使复杂的系统分解，能将人们的思维过程数学化、系统E==(4)化。该方法简便，便于人们接受，计算过程简便，并且所得结果明确，容易被决策者了解和掌握。1．3指标隶属度的确定式中：一目标i对于的重要性标度；～目标采矿方法的评价过程中往往包括有定性指标和对于i的重要性标度。定量指标，而且定性与定量指标隶属度的确定方法表1语气算子与定量标度相对隶属度关系表不同