基于优化组合赋权的可拓学磷矿山岩体质量评价

摘要

为解决岩体质量评价相邻等级之间指标参数模糊不确定性问题，引入可拓学理论，提出基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级模型，对昆阳二矿磷矿山地下开采的岩石进行质量评价。首先，根据矿山地质特征选取岩石单轴饱和抗压强度（R_c）、岩石质量指标（RQD）、节理间距（J_d）、结构面条件（J_f）、地下水状态（W）和地应力影响系数（Z）6个影响指标，将每个指标划分为5个等级；然后通过改进的层次分析法和熵权法分别确定指标的主观和客观权重，引入矩估计法对主客观权重进行优化组合；最后应用修正的RMR法和Q系统法对岩体质量进行评价，将分级结果与基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级结果进行比较。研究表明：5个待评价岩体中，除上矿体N3的模型分级结果与修正RMR法存在差异之外，其余岩体的分级结果与修正RMR法相同，使用Q系统法的评价结果整体偏低。此外，该模型可得出岩体质量等级偏向于相邻等级的程度，分级结果符合昆阳二矿磷矿山生产勘探地质报告岩体质量范围，比修正RMR法和Q系统法更加准确，验证了本文方法的可靠性，为地下矿山开采提供了技术支撑。

关键词

岩体质量评价 / 可拓学 / 物元模型 / 矩估计法 / RMR法 / 改进层次分析法

基金资助

国家自然科学基金项目“深部硬岩巷道围岩板裂化破坏动静力学响应机制”（编号：52204160）; 江苏省自然科学基金项目“高应力硬岩爆破开挖诱发围岩非常规破裂特征及力学机理”（编号：BK20210515）; 中国博士后科学基金项目“滇中地区深井巷道围岩板裂破坏机理与失稳判据”（编号：2022MD713814）联合资助