基于距离判别分析的矿山岩爆倾向性评价

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2021.05.190

摘要/Abstract

摘要：

为了科学有效地应用距离判别分析法评价某矿山深部岩爆倾向性等级，通过搜集整理大量国内外岩爆数据，并结合矿山深部现场情况，确定6个岩爆倾向性指标。选取9个待测点，进行力学试验获得待测点的岩爆指标，引用马氏距离建立评判准则，确定待测数据的岩爆倾向性，并通过回代误判率和交叉误判率检验判别准则的准确度。结果表明：该金属矿待测点X2、X3、X4、X5、X7、X8和X9的岩爆倾向性均为轻微岩爆，待测点X6的岩爆倾向性为中等岩爆，待测点X1的岩爆倾向性为强岩爆。矿山实际情况表明，待测点X1有强岩爆现象发生，评价结果与矿山实际情况相符。该方法在矿山岩爆倾向性评价中具有较好的适用性和有效性。

关键词: 岩爆, 距离判别分析法, 马氏距离, 岩爆倾向性, 准则评价, 岩石力学, 硬岩矿山

Abstract:

Rockburst as a common ground pressure disaster in deep mining，always affect the safety of underground staff，its unique suddenness makes the evaluation of rock explosion tendency become a subject that countless scholars continue to explore.Mathematical methods are widely used in this field.Distance judgment analysis is applied to academic and engineering by many scholars with its unique judgment algorithm.In order to scientifically and effectively apply the distance discriminant analysis method to evaluate the deep rockburst tendency grade of a certain mine，brought together a large number of domestic and international mine rock burst data，and combined with the mine deep situation，six rock burst tendency index were determined.9 sites were selected to be tested at the mine， and the aesthetic experiment was carried out to obtain the rockbrust index of the location of the belt.The Mahalanobis distance theory was used to establish a judgment criterion to determine rock burst tendency of the test data，and the accuracy of the judgment criterion was tested by the back-substitution misjudgment rate and the cross misjudgment rate.The evaluation results are consistent with the actual situation of the mine.The results show thatthe tendency of rockbrust at the site of X2，X3，X4，X5，X7，X8 and X9 to be measured at a metal mine is in the slight level of rockbrust grade，the tendency of rockbrust at the site of X6 is in the medium level of rockbrust grade，the tendency of rockbrust at the site of X1 is in the high level of rockbrust grade.The actual situation of the mine shows that high rockbrust phenomenon occur at the site of X1.Research shows the method has good applicability and effectiveness in the evaluation of mine rockburst tendency.

Key words: rockburst, distance discriminant analysis, Mahalanobis distance, rockbrust tendency, standard evaluation, rock mechanics, hard rock mine

中图分类号:

TD31

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图/表 6

表 1

图1

表 2

表 3

图2

表 4

参考文献 0

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岩爆等级	破坏现象	案例个数
无岩爆（N）	无岩爆发生	63
轻微岩爆（L）	岩体或矿体表面的局部破坏和岩块弹出、巷道围岩有局部破坏和少量岩块弹出，有轻微声发射现象，但对支架和设备无严重损害	59
中等岩爆（M）	巷道围岩出现迅速的脆性破坏，并有大量岩石碎块和粉尘抛出，形成气浪冲击，可使数米长的巷道塌落，有较强声发射现象	61
强岩爆（H）	造成长达数十米的地段上支架破坏和巷道塌落，机器及设备受到损坏，有很强的爆裂声	64

样本编号	D/m	UCS/MPa	UTS/MPa	B1	B2	Wet
X1	600	168.07	11.60	14.48	0.87	5.69
X2	705	154.76	5.28	29.31	0.93	3.69
X3	780	139.57	7.25	19.25	0.90	4.23
X4	780	126.19	4.93	25.59	0.92	3.28
X5	870	125.38	6.79	18.46	0.89	3.67
X6	915	154.89	3.05	50.78	0.96	5.72
X7	960	188.35	6.90	27.29	0.92	6.08
X8	626	40.14	7.16	5.60	0.59	2.67
X9	765	165.59	6.79	24.38	0.92	5.90

样本编号	d²（x，H）	d²（x，M）	d²（x，L）	d²（x，N）
X1	1.9969	3.0366	3.2408	10.0211
X2	10.9615	3.8975	1.705	10.2784
X3	2.0452	1.1582	0.6168	6.0869
X4	4.8751	1.2118	0.7458	3.5889
X5	2.1594	1.0515	0.5322	5.6335
X6	80.99	9.0697	12.0749	24.5004
X7	17.2164	10.2383	4.7081	23.3607
X8	31.6168	71.7355	4.6551	8.9458
X9	6.7819	4.2689	2.5627	12.5589

样本编号	岩爆等级	样本编号	岩爆等级
X1	强岩爆（H）	X6	中等岩爆（M）
X2	轻微岩爆（L）	X7	轻微岩爆（L）
X3	轻微岩爆（L）	X8	轻微岩爆（L）
X4	轻微岩爆（L）	X9	轻微岩爆（L）
X5	轻微岩爆（L）

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