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科学采矿评价指标体系与量化评价方法

作　者: 李东印
导　师: 周英
学　校: 河南理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 科学采矿可拓论动态权重评价指标体系专家定参法
分类号: TD821
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

科学采矿是在安全、环保前提下，最大限度地高效采出煤炭资源的开采技术，是人类认识自然和开发利用自然资源理念的升华，是采矿技术、发展方式，乃至煤炭行业命运的重大变革，是一种全新的采矿模式，科学采矿必将对煤炭工业的未来产生深远影响。为推动科学采矿的进一步发展，亟待建立科学采矿的评价指标体系及量化评价方法。针对我国煤炭开采引发的资源、环境、安全、社会经济文化等问题，在系统分析煤炭开采历史演化进程的基础上，根据钱鸣高院士等前人的研究成果，提出了以“安全开采、绿色开采、高采出率开采、集约化高效开采、智能化开采和完全成本开采”等6个反映科学采矿的核心内涵指标，及对科学采矿影响较大的“资源禀赋条件、安全技术保障、科学管理保障、经济与社会效益”等4个主控因素指标。采用数理统计、图论方法，以及物理学中的“力”、“场”原理及方法，研究了煤炭开采技术与相关社会因素的定量关系，构建了科学采矿量化评价指标函数，建立了集安全、环保、效率、科技及责任等为一体的“10－41－61”结构的科学采矿评价指标体系。以可拓理论、主观动态赋权方法、线性加权综合方法、专家定参方法等为手段，建立了必须多专家共同参与的科学采矿评价数学模型，并对各级评价指标进行了无量纲化处理，探索了以综合评判法结合可拓理论确定科学采矿指数（ScMC）和科学采矿等级（ScMR）的方法，形成了完整的科学采矿评价方法及评价体系。研发了用于科学采矿评价的ESSM软件，可分别或同时计算ScMC和ScMR，并根据需要对评价结果进行综合分析。应用该评价方法和软件，对典型矿井进行了科学采矿的评价。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-23
  1.1 论文研究背景  9-14
  1.2 科学采矿的国内外研究现状  14-17
  1.3 论文研究意义  17-18
  1.4 论文主要研究内容  18-19
  1.5 论文主要创新点  19-20
  1.6 论文研究的技术路线  20-21
  1.7 本章小结  21-23
2 科学采矿评价指标体系构建  23-67
  2.1 科学采矿量化评价的必要性  23-26
  2.2 科学采矿评价指标体系的作用与构建方法  26-28
    2.2.1 评价指标体系的作用  26-27
    2.2.2 科学采矿评价指标体系的构建原则  27
    2.2.3 科学采矿评价指标体系的构建方法  27-28
  2.3 科学采矿的核心内涵与评价指标  28-51
    2.3.1 科学采矿核心内涵定义  28-29
    2.3.2 科学采矿核心内涵构成  29-43
    2.3.3 科学采矿核心内涵的评价指标  43-51
  2.4 科学采矿的主控因素与评价指标  51-64
    2.4.1 科学采矿的主控因素  51
    2.4.2 主控因素的评价指标  51-64
  2.5 科学采矿评价指标体系  64-66
  2.6 本章小结  66-67
3 基于可拓论与动态权重的科学采矿评价方法  67-119
  3.1 科学采矿评价体系  67-70
    3.1.1 构建科学采矿评价体系的依据  67-68
    3.1.2 科学采矿评价体系的主要内容  68-70
  3.2 科学采矿评价模型  70-73
    3.2.1 构建科学采矿评价模型的原则  70-71
    3.2.2 科学采矿评价模型的特点  71-72
    3.2.3 科学采矿评价模型构建  72-73
  3.3 科学采矿评价模型计算流程与指标量化  73-100
    3.3.1 科学采矿评价模型的计算流程  73-74
    3.3.2 评价指标的量化与无量纲处理方法  74-100
  3.4 评价指标动态权重的实现方法  100-104
    3.4.1 评价系统中常用的指标权重实现方法  100-101
    3.4.2 科学采矿评价模型中动态权重的实现方法  101-104
  3.5 线性加权综合法计算科学采矿指数  104-106
    3.5.1 科学采矿指数的定义  104
    3.5.2 科学采矿指数的计算方法  104-106
  3.6 运用可拓方法确定科学采矿等级  106-118
    3.6.1 科学采矿等级的概念  106
    3.6.2 可拓论简介  106-111
    3.6.3 可拓论与科学采矿的关系  111-112
    3.6.4 科学采矿等级的形成过程  112-118
  3.7 本章小结  118-119
4 ESSM 的工程应用实例  119-133
  4.1 ESSM 的特点与功能  119-120
  4.2 被评价矿井基本情况  120-126
  4.3 ESSM 的应用过程  126-130
  4.4 结果输出与分析  130-131
    4.4.1 ScMC 输出  130
    4.4.2 ScMR 输出  130-131
    4.4.3 评价结果综合分析  131
  4.5 本章小结  131-133
5 主要结论与展望  133-135
  5.1 主要结论  133-134
  5.2 展望  134-135
参考文献  135-143
附录：部分评价指标的量化拟合曲线图  143-145
作者简历  145-149
学位论文数据集  149

科学采矿评价指标体系与量化评价方法

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