基于物元理论的矿山采空区数据分类方法-论文.pdf

《基于物元理论的矿山采空区数据分类方法-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ISSN1009-3044E—mail：kfyj@dnzs．net．onComputerKnowlea6geandTechnology电脑知识与技术http：／／www．dnzs．net．121qVo1．10，No．1，January2014Tel：+86—551—6569096365690964基于物元理论的矿山采空区数据分类方法庞耀健，郭晓娜f防灾科技学院，河北三河0652011摘要：为评价矿山采空区地表稳定性，需要对样本数据进行分类。该文通过分析影响采空区稳定性的各种因素，建立了物元评价模型，确定了经典域和节

2、域，利用层次分析法求取各指标权重，计算各样本点的综合关联度，以最大者判定样本点分类状态。计算结果与实地调查一致，该方法用于数据分类是可行的。关键词：物元模型；采空区；稳定性；分类中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1O09—3044(2014)01—0178一O2可拓学理论是我国数学工作者在上世纪80年代初期提出来的，基于物元模型，主要用于解决不相容问题，目前该理论已应用于模糊控制、模式识别、问题评价、数据挖掘、信息融合等若干信息处理领域n。矿山采空区是人类开采完矿物后留下的地下空腔，随着时间和地质条件的

3、变动，采空区围岩受力情况、顶板结构情况、充水状态等可能发生变化，导致采空区上层顶板失稳，直接威胁着矿区人民生命和财产安全。因此需要对影响采空区顶板稳定性的多种因素数据进行综合分类，进而确定采空区的稳定性情况。l可拓工程物元模型可拓学理论采用物元概念描述客观世界的事物。物元是一个三元组，定义如下：给定事物的名称Ⅳ，它关于特征c的量值为，称有序三元组：R=(Ⅳ，C，是一个事物的基本元素，简称物元，Ⅳ，c，称为物元的三要素。表述一个事物的特征往往有多个，因此实际中多采用多维物元。’某煤矿山历经近百年的开采，目前已成为资源

4、枯竭型矿山城市，地下曾存在大量的采空区。近年来，当地政府采取注浆、注水等措施对采空区行了有效治理，地质环境改善很大。但是仍有多处出现采空塌陷，急需对矿区进行采空区稳定性勘察和评价，进而有针对性的治理。项目组在在分析了该矿山的地质条件、水文地质特征后，选取了影响该矿区采空区地表稳定性的八个因素进行评价，分别是电阻率异常区深／厚比、裂缝密集程度、闭坑时间、煤层开采深／厚比、煤层倾角、上覆岩岩性、采空区断层密度和采动方法，按照顺序依次用c，、c、C，、c、C、C、C和c表示。因此评价物元模型为：Ⅳ'C，C：，R=2确定物

5、元经典域和节域通过对采空区稳定性影响因素的实地勘察，获取样本数据，保存在数据库中备用，格式如表1所示。表1样本数据格式序号CC2C3CC5C6C，C8l1．44382186404．61244l320．721．018521481214．235168230．1530．962121492425．30564232O．740．925012153517．927651320．22．1物元经典域物元经典域的确定需要根据具体事件，结合样本数据进行处理。在本课题中，定义评价论域为稳定(I级)、较稳定(II级)和不稳定(III级)，根据

6、实测样本数据给出分类物元经典域为：收稿日期：2013—12—16基金项目：教育部2013年大学生创新创业训练计划(No．201311775023)作者简介：庞耀健(1992一)，男，广西玉林人，主要研究方向为算法设计。178⋯计算机工程应用技术*本栏目责任编辑：梁书第1O卷第1期(2014年1月)ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术ⅣlⅡC．<0．001．0．34><0．34．0．54>C<0．002．1．1><1．1．2．1>C<0．002，0．12><0．12．O．2l>R

7、o=C<0．002．0．18>C<10，46><46．67>C<0．1，1．1><1．1．2．1>C<0．1．1．14><1．14．2-33>C<0．01，0．19><0．19．0I36>2．2物元节域物元节域是经典域的并集。根据实测样本数据的分析，确定采空区稳定性评价物元的节域如下：ⅣC，<0．001．2>C<0．001．4>C<0．001，0．1>C<0．001，0．5>RpC<0．001，100>C6<0．001，4>C<0．001．4>C8<0．001，1>2．3计算关联度根据经典域和

8、节域，利用关联函数计算关联度。设<。一b>是经典域，一d>是节域，则点关于经典域、节域的关联度算式为：r-2Xp(x，)／(6一0)∈_1嚣法x~tj塞里，p，<。，b>)：Ix一+by21一(6一ai)／2，p，)=Ix一(c+di)／21一一c)／2。m将待评物元尺、经典域风、节域的值代／k(1)式，可以