基于VWT-GRA的采矿方法变更方案优选.pdf

S e r i a l No ． 5 5 4 J u n e ． 2 0 1 5 现代矿业 M0DERN MI NI NG 总 第5 5 4期 2 0 1 5 年 6月第 6期 基于 V WT G R A的采矿方法变更方案优选 陈昌民 张钦礼 陈 宇 1 ． 衡 阳远景钨业有 限责任公 司； 2 ． 中南大学资源与安全工程学院 摘 要 为 了优 选 出矿 山更适 宜的采矿方案， 构建 了一种基于变权重理论 V a ri a b l e w e i g h t t h e o r y ， V WT 和灰色关联法 G r a y r e l a t i o n a l a n a l y s i s ， G R A 的综合评价指标体 系， 对 3种候 选方案 进行综合评判。考虑到采用熵权法等方法确定的常权评价各候选方案时可能出现“ 状态失衡” 的 问题 ， 依据变权重理论 V a ri a b l e w e i g h t t h e o ry，V WT ， 根据各 因素状态 即取值状况 的不同， 适 当 调整其权重 ， 以保证各 因素的均衡性， 进 而利用 G R A法计算 出各方案的综合优越度 ， 最终确定各采 矿方案的优劣程度。结果表明 3种候选方案的综合优越度分别为 5 1 ． 1 ％ 、 4 7 ． 7 ％、 4 9 ． 0 ％ ， 从 而确 定方案 1为最优方案， 符合工程 实际情况， 该综合评价指标体 系对于矿山选择最佳开采方案具有一 定的参考价值 。 关键词 综合评判 变权重理论灰色关联采矿方法变更 Opt i m i z a t i o n o f Cha ng i n g M i n i ng M e t ho d Ba s e d o n C h e n C h a n g m i n Z h a n g Q i n l i C h e n VW T． GRA M o de l Yu 1 ．He n g y a n g Y u a n j i n g T u n g s t e n I n d u s t ry C o ． ， L t d ． ； 2 ．S c h o o l o f R e s o u r c e s a n d S a f e t y E n g i n e e ri n g ， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y Abs t r a c t I n o r de r t o s e l e c t o ut t h e mo s t s u i t a b l e mi n i n g s c h e me，a c o mp r e he n s i v e e v alua t i o n i n d e x s s y s t e m b a s e d o n v a ri a b l e w e i g h t t h e o ry V WT a n d g r a y r e l a t i o n a l a n a l y s i s G R Ai s e s t a b l i s h e d S O a s t o e v a l ua t e t h r e e c a nd i d a t e s c h e me s ．Th e fi x e d we i g h t s d e c i d e d b y t he c o n v e n t i o n a l me t h o d s s u c h a s e nt r o p y we i g h t me t h o d ma y r e s u l t i n ”s t a t e o u t o f b a l a n c e” p h e no me n o n，a c c o r d i n g t o t h i s s i t u a t i o n， b a s e d o n t h e v a ri a b l e w e i g h t t h e o ry， t h e w e i g h t s a r e a d j u s t e d a c c o r d i n g t o t h e t h e d i f f e r e n c e o f t h e c o n f i g - u r a t i o n o f e a c h f a c t o r t h e v a l u e o f e a c h f a c t o r s t a t u s t o e n s u r e t h e b a l a n c e o f v a r i o u s f a c t o r s ．C o mb i n i n g wi t h GRA ，t h e c o mp r e h e ns i v e s u p e rio r d e g r e e o f t h r e e s c h e me s i s c a l c u l a t e d t o d e t e r mi n e t h e b e s t o n e ．T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s u p e ri o r d e g r e e o f t h e a r e 5 1 ． 1 ％ 、 4 7 ． 7 ％ 、 4 9 ． O ％r e s p e c t i v e l y ，S O ，t h e f i r s t s c h e me i s t h e o p t i mal o n e ．Th e c o n s e q u e n c e i s c o ns i s t e n t wi t h t h e e ng i n e e r i ng s i t u a t i o n，a n d t he r e s ul t s f ur t h e r p r o v e t h a t c o mpr e h e n s i v e e v alu a t i o n i n d e x s e s t a b l i s h e d i n t h i s p a p e r h a s a r e f e r e n c e v a l ue f o r s e l e c t i ng t h e mi ni n g me t h o d． Ke y wo r d s C o mp r e h e n s i v e e v a l u a t i o n ，Va ri a b l e we i g h t t h e o ry ，G r a y r e l a t i o n a l a n a l y s i s ，Mi n i n g me t h o d c h a n g e s 采矿方案是指为了高效回采矿石而在矿块 中所 进行的采准、 切割 和回采 工作 的总和⋯ ， 对矿 山生 产的许多重要技术经济指标 ， 如矿山生产能力、 矿石 损失率和贫化率、 劳动生产效率、 采矿成本、 矿山经 济效益 、 生产安全等具有重要的影响。 陈昌民 1 9 6 6 一 ， 男 ， 董事长 ， 总经理 ， 高级工程师 ， 4 2 1 1 6 6湖南 省衡 阳市衡南县 。 国内很多矿山新建时 ， 由于技术资料有 限， 尤其 是受勘探程度影响， 对矿床开采技术条件掌握有 限， 初期选择的采矿方案有其局限性。矿山发展到了后 期， 由于矿床赋存条件和矿体形态的变化、 采矿设备 的更新、 采矿强度的要求以及采矿工艺的改变等因 素 ， 初期的采矿方案往往无法适用， 面临着对采矿方 法进行变更的问题。在充分利用矿山现有开拓运输 系统及已有的采准切割工程的基础上， 研究在用采矿 1 1 总第 5 5 4期 现代矿业 2 0 1 5年 6月第 6期 方案平稳过渡至另一种采矿方案的关键技术 ， 确保采 准切割工程 的衔接， 实现矿山的可持续发展。 采矿方案变更时需要优选出更适合矿山实际的 开采方式 ， 近年来 ， 很 多学者将模糊数学 j 、 突变理 论 ] 、 神经网络 、 T O P S I S _ 6 等应用于采矿方案 的 选择 ， 但仍存在一些 不足 。为此 ， 通过变权重理 论 V wT 对常规方法求得的权重值进行修正 ， 并 结合灰色关联法 G R A 进行分析 ， 构建变权一 灰 色关联评判模型 ， 确定矿山最适宜采用的开采方案。 1 变权重理论确定权重步骤 常权综合在一定程度上反映了各基本 目标的综 合优度及在决策中的相对重要性 ， 因此在许多场合 中具有一定的合理性而被广泛使用 。然而， 当系 统内部 因素 如方 案、 指标 、 准则 等 之 间蕴含着许 多错综复杂的非线性、 动态性关系时， 对系统要素之 间相互作用机理假设 的可靠性 、 合理性较低 ， 往 往造成实际问题 中出现不合理的综合结果 ， 即出现 “ 状态失衡 ” 问题。变权思想 的实质是强调 因素权 重应随因素状态值 的变化而变化 ， 以弥补常权决策 带来的偏差 。 1 ． 1 构造多属性决策矩阵 设有 m个候选方案组成 的方案集 V{ ， ， ／ 3 ， ⋯ ， } ， n个评价指标组成 的指标集 U{ ， ， ， ⋯ ， } ， 则 010 ； 为否定水平因子 ， 0方案 3方案 2 ， 即杨林坳矿 区最适宜采用机械 化上向水平分层充填法开采。 4 结语 在充分利用原有开拓系统和采准切割工程的基 础上 ， 提出了 3种备选的采矿方案 ， 基于变权重理论 和灰色关联法思想对 3种备选方案进行综合评判。 结果表明， 3种采矿方案 的优越度分别为 5 1 ． 1 ％、 4 7 ． 7 ％、 4 9 ． O ％， 从而得出方案 1为最优方案。 0． 3 3 3 1 ． 0 00 0． 6 7 0 1 ． 0 00 0． 6 5 9] 1 ． 0 0 0 0 ． 5 3 4 0 ． 3 9 7 0 ． 4 5 7 1 ． 0 0 0 l ； 0． 5 0 3 0． 7 41 1 ． 00 0 0． 5 8 4 0． 8 8 9J 1 ． 0 0 0 0 ． 5 3 4 0 ． 4 9 4 0 ． 4 5 7 1 ． 0 0 0 “ ] l 0 ． 3 3 3 1 ． 0 0 0 1 ． 0 0 0 1 ． 0 0 0 0 ． 6 5 9 1 ． 0． 4 9 7 0． 6 5 7 0． 3 9 7 0． 6 7 8 0． 71 8J [ 4 ] 黄德镛， 胡运权， 陈孝华， 等． 基于模糊推理和神经网络的采矿 方法智能 决策 系统 [ J ] ． 有 色金 属 矿 山部分 ， 2 0 0 2 ， 5 4 2 1 0 4． 1 0 7 ． [ 5 ] 陈建宏 ， 刘 浪， 周智勇， 等． 基于主成分分析 与神 经 网络的采 矿 方法优 选 [ J ] ．中南大 学 学报 自然科 学版 ， 2 0 1 0 ， 4 1 5 1 9 6 7 1 9 7 2． [ 6 ] 王新民， 秦健春 ， 张钦礼 ， 等． 基 于 A H P - 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