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基于模糊综合评判的金堆城露天矿边坡安全评价

作　者: 吴凯
导　师: 叶海旺
学　校: 武汉理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 边坡 稳定性 模糊综合评价 隶属函数 层次分析
分类号: X936
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 172次
引　用: 1次
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内容摘要


露天矿山的边坡是否稳定,不仅关系到生产能否顺利进行,而且会对人员以及设备安全状况产生深远影响。一旦边坡失稳,轻则影响矿山开采的顺利进行,重则造成人员与财产的重大损失,甚至会在长时间内影响当地的生态环境状况。传统的边坡稳定性分析法比如极限平衡法和数值分析法,常常采用定值分析,忽略了边坡问题中广泛存在的模糊不确定性要素,克服不了无法描述边坡稳定性分析过程中的模糊问题这一弊端。在研究讨论了露天边坡中存在的模糊随机性之后,针对金堆城露天矿边坡的实际情况,建立了专门的模糊综合评价模型,该模型引入了隶属函数以及多级权重分配方法。评价结果表明该矿山边坡目前处于一般稳定状态,需要采取措施进行维护和治理,这一结论验证了模糊综合评价模型的合理性。在此基础上编制了边坡模糊综合安全评价程序,使整个评价过程变得方便和快捷。主要研究内容和结论有以下几点：(1)对露天矿边坡的模糊不确定性进行分析,包括边坡内部因素的模糊不确定性和外部影响因素的模糊不确定性。明确了模糊综合评价理论在解决这些不确定问题当中的优势。(2)建立针对金堆城露天矿边坡的模糊综合评价模型,并对边坡现状进行细致地分析和综合评价,得出目前该露天边坡处于一般稳定状态。评价结果与矿山边坡现状基本吻合,表明此评价模型适用于针对该矿山边坡的安全评价。(3)在评价过程中引入因素指标的隶属函数以及二级权重确定方法。选取了14个评价指标并将其分为4个子集分别进行了分析和计算,得出了最终的等级隶属模糊矩阵与权重总排序。所得结果与边坡现状基本一致,验证了因素指标的隶属函数以及权重分配的合理性。(4)在金堆城露天边坡模糊综合评价模型的基础之上,编制了具有较强针对性的模糊综合评价程序。借助程序,工程人员可以随时方便快捷地对露天边坡稳定性进行评价。除此之外,评价程序使得人们对边坡维护和治理措施效果的事前初步预测以及事后评价变得更加直观和高效。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-18
  1.1 论文的研究意义  9-10
  1.2 边坡稳定性的研究现状  10-11
  1.3 边坡稳定性分析方法综述  11-15
  1.4 边坡模糊性及分析方法研究  15-17
  1.5 主要研究内容  17-18
第2章 边坡稳定性影响因素及模糊随机性研究  18-28
  2.1 影响露天边坡稳定性的主要因素  18-21
    2.1.1 自然因素  18-20
    2.1.2 人为因素  20-21
  2.2 随机性和模糊性研究  21-25
    2.2.1 事件模糊性及其概率  22-23
    2.2.2 事件的随机性及其概率  23-24
    2.2.3 模糊性和随机性区别及联系  24-25
  2.3 露天矿边坡的模糊随机不确定性  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章 模糊综合评价方法研究  28-36
  3.1 模糊综合评价方法  28-31
    3.1.1 模糊综合评价数学模型  28-29
    3.1.2 多级综合评价模型  29-30
    3.1.3 隶属函数的确定  30-31
  3.2 因素权重的确定方法研究  31-34
  3.3 本章小结  34-36
第4章 金堆城露天矿边坡安全的模糊综合评价  36-56
  4.1 金堆城露天矿模糊综合评价模型  36-51
    4.1.1 边坡稳定性影响因素及稳定性分类  36-37
    4.1.2 隶属函数的建立  37-45
    4.1.3 权重的确定  45-51
  4.2 金堆城露天矿的基本情况  51-52
  4.3 评价过程及结论  52-54
  4.4 边坡治理措施  54
  4.5 本章小结  54-56
第5章 评价程序的编制与应用  56-62
  5.1 语言的选择及其特点  56-58
  5.2 程序界面与功能  58-61
    5.2.1 主界面  58
    5.2.2 因素隶属度计算界面  58-59
    5.2.3 权重计算界面  59-61
    5.2.4 总权重计算界面  61
  5.3 本章小结  61-62
第6章 结论与展望  62-64
  6.1 结论  62
  6.2 进一步展望  62-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表论文  68-69
附录  69-75

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 安全科学 > 安全工程 > 矿山安全
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