[发明专利]一种基于因素空间的尾矿坝稳定性综合评价方法

说明书

本发明涉及一种基于因素空间的尾矿坝稳定性综合评价方法，其特征在于，充实了定量因素，引入了定性因素，依据因素空间理论构建了稳定性综合评价的因素空间，制定了单因素影响的评价规则，利用未确知数学理论，构造了单因素影响下稳定性评价的测度函数；利用信息熵理论为影响因素赋予变动的客观权重；利用因素合成原理将高维度的测度矩阵降维，生成合因素测度向量；最后依据置信度准则完成尾矿坝稳定性综合评价。本发明的优点是：应用因素空间理论、未确知数学理论和信息熵理论，建立了一种基于因素空间的尾矿坝稳定性综合评价方法，既有定量因素又有定性因素，既全面客观又科学合理，使尾矿坝稳定性评价更为准确可靠；该方法可推广应用。

技术领域

本发明属于矿山安全与灾害防治技术领域，具体涉及一种基于因素空间的尾矿坝稳定性 综合评价方法。

背景技术

尾矿设施是金属、非金属矿山选矿厂的必备设施。尾矿坝一旦发生事故，将对下游地区 人民的生命和财产造成极大危害，对环境造成严重污染和破坏，后果往往非常严重。诸多因 素影响着尾矿坝的安全稳定，国内外有许多案例，不一而足，因此，尾矿坝运行稳定性的评 价必不可少。

利用极限平衡法、强度折减法、模型试验和数值试验等定量评价方法对尾矿坝稳定性进 行评价时，均以确定的数学模型、材料参数、边界条件为基础。大量试验和实践证明，在复 杂多变的尾矿坝系统中，诸多因素中不可避免地包含着不确定信息。因此，定量评价可能会 带来较大的误差，甚至出现结果失真的情况。采用神经网络法、贝叶斯网络法、模糊综合评 价法、蚁群聚类算法和可拓评价方法等定性评价方法对尾矿坝稳定性进行评价，虽然弥补了 定量评价的缺陷、拓宽了尾矿坝稳定性评价的思路，但仍然存在不足之处。例如：神经网络 法和贝叶斯网络法需要大量样本对网络进行训练；模糊综合评判中隶属函数的选取具有主观 性；蚁群聚类算法计算效率低、适应能力差；可拓评价方法难以确定节域和经典域且重要约 束条件容易遗漏。此外，现有定性评价方法的评价指标体系中，往往只包含少数定量因素， 忽视了定性因素对尾矿坝稳定性的影响。因此，尾矿坝稳定性评价指标体系中应同时包含定 量因素和定性因素，这样对尾矿坝稳定性进行综合评价才会更客观和全面一些，评价结果也 会更接近实际一些。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于因素空间的尾矿坝稳定性综合评价方法，克服现有评价 方法的缺点与不足，对尾矿坝运行期间的稳定性进行综合评价，以确保安全运行。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明首先确定了与尾矿坝稳定性有关的影响因素，将影响因素分为定量因素和定性因 素，制定了单影响因素对尾矿坝稳定性影响程度的评价方法；之后构建了用于尾矿坝稳定性 综合评价的因素空间，构造了单因素影响下尾矿坝稳定性评价的测度函数，得出了单因素影 响下尾矿坝稳定性评价的测度矩阵；然后利用信息熵理论为影响因素赋予变动的客观权重， 再利用因素合成原理将高维度的测度矩阵降维，生成合因素测度向量；最后依据置信度准则 完成尾矿坝稳定性综合评价。

本发明的一种基于因素空间的尾矿坝稳定性综合评价方法，其特征在于,首先将尾矿坝 稳定性作为结果因素，以g代表，然后选取与结果因素相关的因素作为影响因素，以f代表， 第n个影响因素以f_n代表，然后依据因素空间理论构建用于尾矿坝稳定性综合评价的因素空 间，最后利用未确知数学理论和信息熵理论及置信度准则完成对尾矿坝稳定性g的综合评价， 具体包括下述步骤：

S1、确定尾矿坝稳定性的等级

依据《尾矿库安全技术规程》，结合生产实践经验，将尾矿坝稳定性划分为k个等级，1 ≤k≤5，g_k代表尾矿坝稳定性的第k个等级，其中：g₁代表极稳定等级，g₂代表稳定等级， g₃代表较稳定等级，g₄代表不稳定等级，g₅代表极不稳定等级；尾矿坝稳定性等级见表3；