一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置，包括以下步骤：S1.构建递阶层次结构模型；S2.利用层次分析法(AHP)确定各评价指标权重；S3.依据S2步骤中层次分析法所得出的指标全局权重，确定各评价指标对岩体稳定性的影响程度；S4.利用D

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置
[0001]

[0002][0003]本专利技术涉及地质灾害防治工程
，也涉及计算机领域，特别是指一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置。

技术介绍

[0004]在地下矿山开采活动中，岩体稳定性是一个由多因素共同作用的复杂的系统工程，矿山在进行地下生产过程中既要保证以后开采其他矿体和工程布置不受重大威胁，也要对开釆现场不构成重大威胁。复杂的矿岩赋存条件和地质环境使回采作业更加困难。进行矿体回采作业时，如果未进行岩体稳定性评价工作，对存在失稳可能性的矿岩体没有及时进行治理，有可能诱发护顶层矿体产生失稳形成滑体下沉或激发断层/破碎带活化和上下盘隐伏裂隙的起裂与扩展，造成隔水层出现裂隙错动甚至是滑移，形成岩爆、冒顶塌方以及突水等岩体动力灾害、岩体失稳情况，造成重大矿难事故。因此，准确把握矿山生产中岩体稳定性情况，并科学全面的对其进行风险评估，对于有效降低地下矿山安全事故的发生率和事故损失具有重要意义。
[0005]专利一种岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备，提出了通过岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量；确定所述岩石的破坏模式；根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。但是该方法未考虑矿岩实际赋存条件，在工程现场应用中并不具备优势。
[0006]专利基于采场应力状态的岩体稳定性评价方法，提出了利用原岩应力场监测、采动应力场监测等手段进行综合应力场计算，结合岩石力学性质测试获取岩体相对应力状态表征，进而评价岩体稳定性。但是该方法单一通过应力状态评价岩体稳定性，未考虑地质条件等其他影响因素在稳定性评价中的作用。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对如何对岩体稳定性影响因素进行综合评判，提高岩体稳定性评价的全面性以及准确性，提出了本专利技术。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]S1、构建稳定性评价指标体系，所述指标体系包括：目标层、中间层以及最底层；
[0011]S2、通过层次分析法得出各评价指标权重，利用全局权重得出对岩体稳定性影响较大的指标；
[0012]S3、依据S2步骤中层次分析法所得出的指标全局权重，确定各评价指标对岩体稳
定性的影响程度；
[0013]S4、构建D
‑
S证据理论的识别框架以及求出各项指标的基本信度赋值；利用D
‑
S证据理论融合基本信度赋值(BPA)，即可以进行岩体稳定性状态评估。
[0014]进一步的，其所述的评级指标包括定性指标以及定量指标，其中定性判据采用专家打分方式获取，定量判据通过监测数据以及数值模拟获取。
[0015]进一步的，以岩体稳定性为分析目标，选取了地质条件、矿区现场勘察、治理情况、围岩应力状态以及监测数据。5个指标以及包含的13个影响因素作为综合评判体系的中间层及最底层。
[0016]进一步的，步骤S2包括以下具体步骤：S21.构建判断矩阵；S22.评价体系指标权重计算；S23.权值误差精度检验。
[0017]进一步的，步骤S4包括以下具体步骤：S41.确立识别框架；S42.获取证据体；S43.确定指标函数；S44.进行Mass函数融合计算；S45.可靠度计算。
[0018]另一方面，本专利技术还提供了一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法的装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上的在所述处理器上运行的基于多源信息融合的岩体稳定性评价程序，程序配置有实现基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法。
[0019]采用以上技术方案，本专利技术具有以下优点：
[0020]1.从现场实际情况和理论数据等多层面，构建岩体稳定性评价指标体系，利用层次分析法对岩体稳定性评价进行优化，对非量化事件进行量化，确定岩体稳定性评价中各指标的影响程度。
[0021]2.理论上，将D
‑
S证据理论应用于岩体稳定性研究更符合风险本身的不确定性和人为判断的主观性，为岩体稳定性评价中的风险管控提供新的理论依据。
附图说明
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0023]图1为岩体稳定性指标体系图；
[0024]图2为影响因素权重图；
[0025]图3为流程图；
具体实施方式
[0026]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。应当理解，此处所描述的具体实例仅用于解释本专利技术，并非是对本专利技术的限定。
[0027]【实施例1】
[0028]本专利技术基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法，包括以下步骤：S1.构建递阶层次结构模型；S2.利用层次分析法(AHP)确定各评价指标权重；S3.依据S2步骤中层次分析法所得出的指标全局权重，确定各评价指标对岩体稳定性的影响程度；S4.利用D
‑
S证据理论进行Mass函数融合，确定最终基本信度赋值(BPA)，即岩体稳定性状态。
[0029]具体的，在步骤S1的指标体系构建中，涉及多种来源的数据，根据影响因素建立AHP过程分析模型。将待分析的决策问题分解为影响其目标的组成元素，并根据各影响因素
的特点将这些因素划分为不同的标准内容。基于最低标准水平测量因子特征，将模型所需的指标与因子划分对应起来，构造具有特征聚集的求解层。
[0030]由于在实际风险评估中，影响岩体稳定性的因素有很多，所以需要在步骤S2中利用层次分析法(AHP)确定各评价指标权重，具体步骤如下：
[0031]1)构建判断矩阵
[0032]对所有因素进行比较相互之间的影响程度，进而可以构建出一个表达各个方案影响因素重要程度的比较矩阵。以A表示目标，U
i
、U
j
(i,j＝1,2,
…
,n)表示因素，并由U
ij
组成A
‑
U判断矩阵P。
[0033][0034]U
ij
表示U
i
对U
j
的相对重要性数值，利用相互之间的重要程度通过九标度法将判断定量化，表1列出了1
‑
9标度的含义。
[0035]表1九标度划分标准
[0036][0037]2)评价体系指标权重计算
[0038]在得到判断矩阵后，对判断矩阵中每行元素的几何平均值进行计算，然后对几何平均值进行归一化处理得出指标权重W
i
；几何平均值和指标权重计算公式如式(1)和式(2)所示：
[0039][0040][0041]3)权值误差精度检验
[0042]因为判断矩阵有一定的主观性，以上得到的权重分配是否合理，还需要对判断矩阵进行一致性检验。
[0043]首先通过式(3)计算判断矩阵的最大特征值λ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置，其特征在于，所述方法包括：S1、构建稳定性评价指标体系，所述指标体系包括：目标层、中间层以及最底层；S2、通过层次分析法得出各评价指标权重，利用全局权重得出对岩体稳定性影响较大的指标；S3、依据S2步骤中层次分析法所得出的指标全局权重，确定各评价指标对岩体稳定性的影响程度；S4、构建D
‑
S证据理论的识别框架以及求出各项指标的基本信度赋值；利用D
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S证据理论融合基本信度赋值(BPA)，即可以进行岩体稳定性状态评估。2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置，其特征在于，所述的评级指标包括定性指标以及定量指标，其中定性判据采用专家打分方式获取，定量判据通过监测数据以及数值模拟获取。3.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的岩体稳定性评价方法及装置，其特征在于，为分析岩体稳定性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳文，康明超，杨雷，周森林，刘臣毅，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：