高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法技术

本发明专利技术涉及作业效率评估方法技术领域，是一种高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法，其先采集人员因素、设备因素和环境因素3个方面共17个指标数据，对所采集指标数据进行标准化处理；再利用熵权法确定指标权重，生成加权规格化矩阵；采用主成分分析方法提取主成分，并求解评价样本各子系统的主成分综合得分，得出最终评价依据，并得出指标评价结果。本发明专利技术通过对高海拔矿井风钻作业的作业人员与作业机器、作业环境的协同关系，及其特有且相互制约的设计变量进行系统分析，提取影响人机功效的评价指标。其将熵权法引入主成分分析与评价中,构建了融合熵权法的PCA评价模型,为现有评价实践提供了一种新方法。

【技术实现步骤摘要】
高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法
本专利技术涉及作业效率评估方法
，是一种高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法。
技术介绍
在现有的高海拔高寒工况下金属矿山安全开采问题中，面临的最大挑战是低压缺氧、寒冷干燥、水文地质条件差等环境特点，从而导致开采条件差、灾变机理复杂、人机功效低等问题。针对高海拔施工作业所面临的挑战，国内外相关专家学者对高海拔地区施工作业人员、设备、环境等要素进行了大量研究。(1)高海拔地区作业人员方面相关的研究：AlexanderEgger等(EggerA,NiedererM,TschernyK,etal.Influenceofphysicalstrainathighaltitudeonthequalityofcardiopulmonaryresuscitation[J].ScandinavianJournalofTraumaResuscitationandEmergencyMedicine,2020,28(1))探讨了高原体力劳动对心肺复苏质量的影响。Anamik本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法，其特征在于按下述步骤进行：/n第一步，采集人员指标数据、设备指标数据和环境指标数据，人员指标数据包括年龄、作业年限、文化程度、生理和心理疲劳和习服程度五个指标，设备指标数据包括柴油机的输出功率、风钻机的负荷与能耗、风钻机的老化与磨损率三个指标，环境指标数据包括海拔高度、温度、湿度、氧气含量、大气压、气流速度、振动、照明和噪声九个指标；/n第二步，使用公式(1)至公式(3)对人员指标数据、设备指标数据和环境指标数据进行标准化处理；/n

【技术特征摘要】
1.一种高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法，其特征在于按下述步骤进行：
第一步，采集人员指标数据、设备指标数据和环境指标数据，人员指标数据包括年龄、作业年限、文化程度、生理和心理疲劳和习服程度五个指标，设备指标数据包括柴油机的输出功率、风钻机的负荷与能耗、风钻机的老化与磨损率三个指标，环境指标数据包括海拔高度、温度、湿度、氧气含量、大气压、气流速度、振动、照明和噪声九个指标；
第二步，使用公式(1)至公式(3)对人员指标数据、设备指标数据和环境指标数据进行标准化处理；









公式(1)至公式(3)中：i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,P；i和P分别对应样本数和指标数；
第三步，利用公式(4)至公式(7)计算经第二步标准化处理后的各指标的熵值和权重，先利用公式(4)进行矩阵标准化；



再根据公式(5)计算各指标的熵值Ej，



当Pij＝0时，令PijlnPij＝0，
根据公式(6)和公式(7)计算各指标的权重Wj，






计算各指标的权重W＝{w1,w2,…,wn}结果,对上一步骤中规格化数据按列乘权,得公式(8)，利用公式(8)计算各指标的乘权规格化数据，
Z′ij＝WjZij，i＝1，…，m；j＝1，…，n(8)
第四步，利用公式(9)至公式(12)对乘权规格化数据进行主成分分析，先利用公式(9)至公式(10)求乘权规格化数据的相关矩阵，
R＝(rjk)p×p，K＝1，2，…，P(9)
rjk＝COV(Xj-Xk)(10)
再计算矩阵R的特征值λ1,λ2,...,λp以及对应的特征向量Lj＝(a1j,a2j,…apj)，其中第K个主成分的方差贡献率用公式(11)计算，



主成分的累积贡献率用式公(12)计算，



选取尽量少的m个主成分简化计算，满足其方差累计贡献率大于等于85％；
第五步，利用公式(13)至公式(14)对已选主成分进行综合评价，先采用公式(13)求得样本的主成分，再对选定的m个主成分用公式(14)计算并对其排序，即可得出指标的评价结果，
Mij＝Zn，p×[l1，l2，...，lp](13)





2.根据权利要求1所述的高海拔高寒金属矿开采风钻作业效率影响因素的评估方法，其特征在于文化程度(X3)这一指标在进行第二步所述标准化处理前，先采用柯西函数公式(15)对其进行赋值量化，



式中α，β，a，b为待定参数，c为等级中基本可接受的等级值。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，李晓娟，陈辉，华宁，张新红，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65