运用模糊数学评估堆石坝料爆破开采效果.pdf

第2 0 卷第3 期爆破 2 0 0 3 年9 月 B L A S T I N G S c l 2 0 0 3 文章编号1 0 0 1 4 8 7 x f 2 0 0 3 0 3 一0 0 1 7 0 2 运用模糊数学评估堆石坝料爆破开采效果 李志江，程康 武汉理工大学，武汉4 3 0 0 7 0 摘要以水布垭水利枢纽堆石坝料开采爆破试验为捌，运用模糊数学方法时爆破试验进行艘果评估。根 据评判的效果合理性，选择最佳爆破参数。 关键词模棚数学；堆石坝料；爆破；效果评估；参数 中圈分类号T D 2 3 5 ．1文献标识码A A p p r e c i a t i o n0 fB l a s t i n gM i n i n gE f f e c tf o rR o c k _ f i l l D a mM a t e r i a I sb yt h eF u z z yM a t h e m a t i c sM e t h O d L fZ h i 0 抽n g ，C H E N GK n n g w u h a nu n i v e r s i t yo fT e c h n o l 。g y ，w u h a n4 3 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t B yt a k i n gab l a s t i n ga sa ne x a m p I ew h l c h m i n e st l 把r o c k f f i ud a mm a t e r i a l sf o rS h uL b u y a [ b n V a I l s e r y K e yl ’f o j e c t ，t h ef u 托ym a t h e m a “c sm e t h o dw a su t i I i z e dt oa p p r e c i a t et h eb l a s t i n ge f f e c t T h eo p t i m u mb l a s t i n g p a 珀Ⅲe t e r sc a nb e 蚓e c r e db yt h er e a 肿瑚b ka p p r e c i a t e de f f e c t K e yw o r d s f u z z ym a t h c m a t i c s ；r o c k 一6 Ud a mm a t e r i a l s ；b l a s t i n g ；a p p r e c i a t i o ne f f e c t ；p a r a m H e 隋 以水布垭水利枢纽工程堆石料开采为例，采用 模糊数学的原理对几次爆破试验的结果进行爆破效 果评判。 根据现在数学的划分，具体由统计数学、经典数 学和模糊数学等三大部分组成。根据功能及运用领 域，统计数学主要是研究和处理随机性的问题；而模 糊数学是把数学应用的领域从清晰现象扩大到模糊 现象[ 1r ⋯。结合爆破试验中不明确的地方l 3 4J ，合理 运用模糊数学的方法对爆破效果进行评判，以便运 用最佳的爆破参数指导生产爆破。 1模糊数学综合评判的数学原理 已知某事物由几个因素决定，构成因素集 “ { “1 ，“2 ，“3 ，”。“。} 1 设所有可能出现的评语m 个，构成评语 收稿日期2 0 0 3 0 6 一1 4 ． 作者简舟芈志江 1 9 7 2 ，男；武汉武汉理T 大学在职研究生 口 ；口l ，”2 ，⋯3 ，t ⋯‘，u 。} 2 设对因素的权分配为“上的模糊子集A ，记为 A { d 1 ，。2 ，83 ，⋯⋯，n 。l 3 式中日为第1 个因素“f 所对应的权。且一般规定 ∑a ， 1 对第j 个因素的单因素模糊评判为V 上的模糊 子集 尺 { r 1 1 ，r 1 2 ’7 1 3 ⋯⋯，r 1 。} 4 R 。是关于因素“f 的评语模糊向量，它是对“，的 一个评价。R 。表示关于“。具有评语“。的程度 i 1 ，2 ，⋯⋯，”；j 1 ，2 ，⋯⋯，优 。 则对该评判对象的模糊综合评判旦是V 上的 模糊子集 旦 A R 6 1 ，6 2 ，⋯⋯，6 。 5 2 爆破效果综合评判 1 给定4 个评判因素 万方数据 1 8 爆破 “ 1 “l ，“2 ，“3 f 其中“，为爆破大块率；“。为爆破后颗粒级配效果 “3 为单耗 k g ／r n 3 。 2 给出评语集 。 } 很好 ”1 ，好 ”2 ，一般 ”3 ，羞 m 3 表l 是在水布垭做的6 组试验。 表l 爆破试验参数、效果评判表 3 爆破隶属函数的确定 隶属函数的确定是依据水布垭料场爆破试验的 实际情况与设计对爆破试验的要求而确立的。根据 要求对爆破效果进行以下指标评价分级，具体见袁 2 。 袭2 爆破效果评价分级指标表 报好 “ 、 好 ”2 一般 钆 差 “ 4 4 ％5 9 5 8 5 7 5 6 0 大块率隶属函数 根据水布垭水利枢纽工程设计大块率控制要求 在5 ％以下。基于设计要求，认为 5 ％是不符合要 求。大块率隶属函数定为 颗粒级配 A z f 1 ’ z ≥c 。 1 吾 l s m 号詈 | z ≤c 效果隶属函数 z ≥C z ≤C 炸药单耗隶属函数 。，、I “z ≥G 州∞21 甬击葡z 乏c ； 【1 十5 C X ⋯1 4 各爆破方案单因素评判矩阵的建立 依据表1 、表2 和各指标隶属函数公式，可求得 各爆破方案单个因素评价矩阵，经归一化处理，其各 矩阵如下 r 02 8 80 ．2 8 7O ，2 4 30 ．1 8 3 ] _ R l 鼻l o ．2 3 9 o ．2 5 4o ．2 5 4 o ．2 5 4 L 02 7 30 ．2 7 3 0 ．2 7 3 O ．1 8 2 j 6 5 0 ．8 0 05 5 06 5 07 5 0 ．8 5 r 02 5 6O2 5 6 O2 5 602 3 3 ] R ， 1 0 ．2 1 1 0 ．2 6 30 ．2 6 302 6 3 l L 03 9 002 6 001 9 50 ．1 5 6 j r o ．2 5 l02 5 102 5 lO ．2 4 7 1 R 3 1 0 ．1 3 1 0 ．2 1 5O3 1 70 ．3 3 7 f L O ．3 7 0 0 ．2 7 30 ．2 0 0O1 5 7 j 厂02 5 00 ．2 5 00 ．2 5 0O2 4 9 ] R 4 l o ．1 5 2 o ．2 4 2o ．3 0 3o ．3 0 3 L o3 8 30 ．2 6 401 9 601 5 6 J r 02 6 502 6 5O ．2 6 2 0 ．2 0 8 ] R5 l O ．2 1 l0 ．2 6 3O2 6 3 O ．2 6 3 l L o ．3 5 40 ．2 6 3O ．2 0 9O ．1 7 4 J 厂03 1 70 ．3 0 50 ．2 1 90 ．1 5 9 j R 6 l O ．2 5 00 ．2 5 0 0 ．2 5 0O2 5 0 l L 03 2 4O3 0 9O2 0 901 5 8 J 5 权系数矩阵的建立 由于影响爆破效果的因素众多，各因素影响爆 破效果程度不同，根据它的影响程度，建立各因素的 权分配集。根据水布垭实际情况确定爆破大块率， 爆破后颗粒级配效果，单耗的权分配集为A O 3 ，0 ．5 ，0 ．2 。 下转第2 7 页 0 0 0 0 跚如 加m 乱如 叭～ ～叭 O 0 h 毒 ，●●●●●●●，、●●、●●【 万方数据 第2 0 卷第3 期 高荫桐等集中药包与条形药包爆破漏斗及抛掷堆积研究 2 7 _ - _ - - - _ _ _ _ 一一 边缘清晰可见，而且堆积最高点的抛距较远；集中药 包的爆堆最高点一般均在下破裂线的开口处 下破 裂线与原地形交点 ，条形药包要向外推一段距离； 集中药包由厚到薄变化很快，而条形药包爆堆厚度 变化相对均匀。 4 结论 对本试验进行比较后，可以得出以下结论 1 集中药包拉长成条形药包后，条形药包的爆 破漏斗、抛掷堆积与集中药包均有可比性，设计上沿 用集中药包的一套经验方法，来规划设计条形药包， 其设计误差在可接受的范围内 集中药包设计法本 身就有较大误差 。 坡有利。 2 集中药包抛的散，条形药包的堆积比较集 中。 3 摄远抛距 连续区边缘 和最高堆积点抛距 均有所提高．抛掷率有所增加。 3 比较Ⅳ 1 ．0m 和w 2 ．Om 的爆破漏斗 和堆积形态．可以认为基本上存在几何相似关系。 4 介质级配和含水率对爆破漏斗影响不太大， 但对抛掷堆积影响较大，对比第1o 、2 、3o 试验和 4 、5 、6 8 试验发现第5 、64 试验在同一地点，粒 径较细，含水率也较高．抛距变化很大。 参考文献 2 条形药包与集中药包比较，有以下优点 1 爆破方量没有减少，但作用深度浅了，对边 [ 1 ] 刘殿中．工程爆破实用手册[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 9 9 ． 土接第1 8 页 模糊综合评判各个爆破方案 根据上式归一化处理为B A O R 采用M ， ，有 B 1 [ O ．2 6 1 ，O ．2 6 8 ，O ．2 5 5 ，0 ．2 1 8J ； B 2 [ 0 ．2 6 3 ，02 6 0 ，02 4 7 ，O ．2 3 3J B 3 [ 0 ．2 1 5 ，O ．2 3 7 ，0 ．2 7 6 ，0 ．2 7 2 ] ； B 4 [ o ．2 2 8 ，o ．2 4 9 ，o2 6 6 ，0 ．2 5 7 ] B ‘ [ 0 ．3 2 3 ，0 ．3 1 4 ，0 ．2 9 2 ，0 ．2 6 2 ] ； B 6 [ 0 ．2 8 5 ，0 ．2 7 8 ，O ．2 3 3 ，0 ．2 0 4 ] 结果表明，爆破试验第一组爆破效果为好；第二 组爆破效果为很好；第三组爆破效果为一般；第四组 爆破效果为一般；第五组爆破效果为很好；第六组爆 破效果为好。综合以上评判ⅢA 选择第六组爆破参 数为最佳；ⅢB 料可以选择第一组爆破参数为最佳。 6 结语 运用模糊数学对爆破效果进行评判，对爆破工 作人员科学有效的评估爆破效果，运用最佳的爆破 参数提供了科学有效的依据。 参考文献 [ 1 ]肖位框模糊数学基础及应用[ M ] 北京航空工业出 版社．1 9 9 2 ． [ 2 ] 水车雅晴．模糊数学基础及应用[ M ] 北京科学出版 社。1 9 8 6 【3 ] 张世雄．混凝土面板堆石坝坝料开采爆破试验【J ] 爆 破．1 9 9 7 ，1 4 4 7 ～1 2 ． [ 4 ] 冯叔瑜爆破工程 上册 [ M ] 北京中国铁道出版计， 1 9 8 0 万方数据