[发明专利]一种岩石可崩性分级方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿山开采工程技术领域，尤其涉及一种岩石可崩性分级方法及系统。

背景技术

自然崩落法采矿是一种依靠岩体自身条件而自然冒落的采矿方法，相比于空场法、充填法等采矿方法，其成本低廉，作业安全，是地下采矿方法中唯一能够从成本上与露天采矿相媲美的采矿方法，该采矿方法的成功应用能够给企业带来巨大的经济效益。但是，由于矿山区域地质条件(即岩石的可崩性)难于准确判断，错误应用自然崩落法会造成巨大的经济损失。因此，正确判别矿山能否成功应用自然崩落法意义重大。

岩石可崩性用于衡量岩石自然崩落的难易程度，可崩性研究是岩石自然崩落法研究的中心内容，也是岩石崩落规律研究的基础和必要的前提。岩石可崩性对采矿设计的回采顺序、拉底方向、拉底面积、割帮预裂、出矿方式、放矿控制、安全生产和技术经济指标有着决定性的影响，是矿山达到预期经济效果的重要保障，直接影响着自然崩落法应用的成败。

自1895年自然崩落法在美国诞生以来，可崩性研究就引起了世界采矿研究者的足够重视，从经验和单因素评价方法逐渐发展到指数法以及多因素评价的地质力学方法RMR、地质力学Q系统法RMQ、Mathews稳定图法、Laubscher崩落图法、矿山岩体分类系统法等。而对于岩石可崩性分级，则随着数学模型的迅速发展与应用，出现了模糊数学分级、聚类分级、神经网络分级等。

这些已有的方法以工程人员的经验为主，而不同人员对可崩性分级的结果有所不同，因此岩石可崩性分级结果受工程人员经验影响较 大。另外，这些方法都是对待评矿山单独评价，与已成功应用自然崩落法的矿山的数据没有关联，不能够运用已经被实践检验过的正确评价结果来对待评矿山进行可崩性分级。

发明内容

基于现有技术的缺陷，本发明提供一种岩石可崩性分级方法及系统，以解决现有技术对岩石可崩性分级主要依靠工程人员经验，不能运用已成功应用自然崩落法的矿山的数据来对待评矿山的可崩性分级的技术问题。

第一方面，本发明提供一种岩石可崩性分级方法，包括：

建立岩石的各可崩性级别的评价参数向量的数据库，确定每一可崩性级别的评价参数向量的级别均值向量及所述数据库中各可崩性级别的评价参数向量的总均值向量；

根据所述每一可崩性级别的级别均值向量和所述总均值向量，确定可崩性分级的判别矩阵；

根据所述判别矩阵，确定可崩性分级的判别函数；

根据待评矿山的评价参数向量和所述判别函数，获取待评矿山的岩石的可崩性分级结果。

可选地，在所述建立岩石的各可崩性级别的评价参数向量的数据库之前，所述方法还包括：

获取已成功应用自然崩落法的矿山的历史评价参数向量；

相应的，所述建立岩石的各可崩性级别的评价参数向量的数据库具体为：

根据所述历史评价参数向量，建立岩石的各可崩性级别的评价参数向量的数据库。

可选地，所述根据所述每一可崩性级别的级别均值向量和所述总均值向量，确定可崩性分级的判别矩阵，包括：

根据所述每一可崩性级别的级别均值向量和所述总均值向量，确 定所述每一可崩性级别的级别均值向量和所述总均值向量之间的第一离差矩阵以及每一可崩性级别的评价参数向量与相应的级别均值向量之间的第二离差矩阵；

根据所述第一离差矩阵的逆矩阵以及所述第二离差矩阵，确定岩石可崩性分级的判别矩阵。

可选地，根据以下公式确定所述第一离差矩阵：

其中，A为第一离差矩阵，t为岩石可崩性级别，t∈[1,k]，k为预设常数，表示岩石可崩性级别的数目，n_t为岩石可崩性级别为t的评价参数向量的数目，j为评价参数向量的标号，j∈[1,n_t]，X为评价参数向量，为岩石可崩性级别为t的第j个评价参数向量，为每一可崩性级别的级别均值向量，表示岩石可崩性级别为t的评价参数向量的平均值，为由与求差得到的向量，为的转置向量；

根据以下公式确定所述第二离差矩阵：

其中，B为第二离差矩阵，为所述总均值向量，表示数据库中评价参数向量的平均值，为由与求差得到的向量，为的转置向量。

可选地，所述根据所述第一离差矩阵的逆矩阵以及所述第二离差矩阵，确定岩石可崩性分级的判别矩阵，具体通过以下公式得到：

C＝A^-1×B；