基于熵权优化物质-元素云模型的道路切割爆破综合评价

《Scientific Reports》：Comprehensive evaluation of roadway cut blasting based on an entropy-weighted optimized matter-element cloud model

　　

摘要

对割裂爆破的全面评估属于地下岩石工程中的多目标决策问题。当不同爆破设计方案之间的差异较小时，必须考虑各评估指标的边界模糊性和相互影响，以支持爆破方案的比较选择。本研究基于一种自适应云参数计算方法，开发了一种熵加权优化物质-元素云（EW-OMEC）模型。选取了三个主要标准和十二个关键评估指标来构建爆破效果评估系统。从数值模拟中得到的损伤体积作为评估指标，并与现场测量数据共同进行分析。该模型被应用于黎盐煤矿的巷道爆破评估中。结果表明，EW-OMEC模型能够有效描述相邻评估等级之间的边界模糊性。在六个爆破方案中，爆破孔利用率和块体尺寸分布是两个权重最大的指标，这六个方案分别对应六次现场爆破试验。爆破质量、经济效益和负面影响的熵权重分别为44.72%、24.84%和30.44%。根据最大相关度原则，在六个方案中，对于切割孔和空孔均采用0.35米钻爆深度的P₆方案获得了最高的综合评估结果。需要进一步在独立工程条件下进行现场应用，以评估所提方法的更广泛适用性。