一种挂帮矿回采扰动下边坡稳定性判别方法与流程

技术特征：

1.一种挂帮矿回采扰动下边坡稳定性判别方法，该方法包括以下步骤：

A)构建挂帮矿回采扰动下边坡稳定性评价指标体系

对于挂帮矿回采的采矿区域，首先，选取影响边坡稳定性评价的下列13种因素，即X₁-X₁₃：

1)单轴抗压强度σ_c(X₁)；[MPa]

2)单轴抗拉强度σ_t(X₂)；[MPa]

3)内摩擦角φ(X₃)；[°]

4)粘聚力C(X₄)；[MPa]

5)岩体质量分级RMR值(X₅)；[MPa]

6)边坡高度h(X₆)；[m]

7)最终边坡角β(X₇)；[°]

8)岩体密度ρ(X₈)；[t/m³]

9)采场高跨比a(X₉)；

10)采场高与边坡高之比b(X₁₀)；

11)采场-坡脚距离与坡高的比值c(X₁₁)；

12)充填体强度σ_cc(X₁₂)[MPa]和

13)爆破振动速度v(X₁₃)，[cm/s]

作为边坡稳定性分析的判别因子，作为判别模型的输入变量，其次，将挂帮矿回采扰动下边坡的稳定性分为2个类别：稳定和不稳定，分别用G₁、G₂表示，作为判别模型的输出；

B)获得多个样本的总体或集合

选取已有矿山挂帮矿回采扰动下边坡稳定性状态的多组数据构成多个样本，其中每个样本包括上述13种因素的数据，该样本涵盖两种判别结果，每个样本以向量化方式表示如下：

$X_{\left(i\right)}^{\left(t\right)}={\left(x_{i1}^{\left(t\right)},x_{i2}^{\left(t\right)},x_{i3}^{\left(t\right)},x_{i4}^{\left(t\right)},x_{i5}^{\left(t\right)},x_{i6}^{\left(t\right)},x_{i7}^{\left(t\right)},x_{i8}^{\left(t\right)},x_{i9}^{\left(t\right)},x_{i10}^{\left(t\right)},x_{i11}^{\left(t\right)},x_{i12}^{\left(t\right)},x_{i13}^{\left(t\right)}\right)}^{\′}$

(t＝1，2；i＝1，…，n_t)，

其中：t—边坡稳定性类别标识，共有两种判别结果；i—某种判别结果中所取样本个数；所选取的全部样本构成样本总体G_t；

C)求和

$\stackrel{\‾}{X^{\left(t\right)}}=\frac{1}{n_t}\underset{j=1}{\overset{n_t}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{\left(j\right)}^{\left(t\right)}---(I-1),$

$\stackrel{\‾}{X}=\frac{1}{n}\underset{t=1}{\overset{5}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n_t}{\Σ}}{X}_{\left(j\right)}^{\left(t\right)}---(I-2);$

其中和分别为G_t的样本均值和总样本均值；

D)求组间离差矩阵

$B=\underset{t=1}{\overset{k}{\Σ}}{n}_t(\stackrel{\‾}{X^{\left(t\right)}}-\stackrel{\‾}{X}){(\stackrel{\‾}{X^{\left(t\right)}}-\stackrel{\‾}{X})}^{\′}---(I-3),$

其中n_t为t组间样本个数；

E)求组内离差矩阵

$A=\underset{t=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n_t}{\mathrm{\Σ}}}\left(X_{\left(j\right)}^{\left(t\right)}-\stackrel{\‾}{X^{\left(t\right)}}\right){\left(X_{\left(j\right)}^{\left(t\right)}-\stackrel{\‾}{X^{\left(t\right)}}\right)}^{\′}---\left(I-4\right);$

F)求矩阵A^-1B的特征根λ和特征向量a，得到多个最优线性判别函数u(X)＝a′X；

G)定义判别函数的贡献率为(j＝1，…，n)，取前r个判别函数使得判别函数累计贡献率达到较高水平(例如累计贡献率85-99.6％，如累计贡献率>85％)；

H)将r个判别式作用在待判样品X上，得投影向量(y₁，...，y_r)'，将r个判别式作用在第i组组均值得投影向量

I)计算两投影向量间距离可得判别准则如下：

X∈G_i，若依据准则对待判新工程挂帮矿回采扰动下边坡稳定性进行判别，求出边坡稳定状态判别结果；

J)当边坡稳定状态判别结果为稳定时，进行边坡施工；而当边坡稳定状态判别结果为不稳定时，不进行边坡施工。

2.根据权利要求1所述的方法，其中边坡施工包括边坡采矿或水利工程边坡施工。

3.根据权利要求2所述的方法，其中边坡采矿是露天矿山开采。