科学采矿评价指标体系与量化评价方法

摘要

科学采矿是在安全、环保前提下,最大限度地高效采出煤炭资源的开采技术,是人类认识自然和开发利用自然资源理念的升华,是采矿技术、发展方式,乃至煤炭行业命运的重大变革,是一种全新的采矿模式,科学采矿必将对煤炭工业的未来产生深远影响。为推动科学采矿的进一步发展,亟待建立科学采矿的评价指标体系及量化评价方法。
　　针对我国煤炭开采引发的资源、环境、安全、社会经济文化等问题,在系统分析煤炭开采历史演化进程的基础上,根据钱鸣高院士等前人的研究成果,提出了以“安全开采、绿色开采、高采出率开采、集约化高效开采、智能化开采和完全成本开采”等6个反映科学采矿的核心内涵指标,及对科学采矿影响较大的“资源禀赋条件、安全技术保障、科学管理保障、经济与社会效益”等4个主控因素指标。
　　采用数理统计、图论方法,以及物理学中的“力”、“场”原理及方法,研究了煤炭开采技术与相关社会因素的定量关系,构建了科学采矿量化评价指标函数,建立了集安全、环保、效率、科技及责任等为一体的“10-41-61”结构的科学采矿评价指标体系。以可拓理论、主观动态赋权方法、线性加权综合方法、专家定参方法等为手段,建立了必须多专家共同参与的科学采矿评价数学模型,并对各级评价指标进行了无量纲化处理,探索了以综合评判法结合可拓理论确定科学采矿指数(ScMC)和科学采矿等级(ScMR)的方法,形成了完整的科学采矿评价方法及评价体系。
　　研发了用于科学采矿评价的ESSM软件,可分别或同时计算ScMC和ScMR,并根据需要对评价结果进行综合分析。应用该评价方法和软件,对典型矿井进行了科学采矿的评价。

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1 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 科学采矿的国内外研究现状

1.3 论文研究意义

1.4 论文主要研究内容

1.5 论文主要创新点

1.6 论文研究的技术路线

1.7 本章小结

2 科学采矿评价指标体系构建

2.1 科学采矿量化评价的必要性

2.2 科学采矿评价指标体系的作用与构建方法

2.3 科学采矿的核心内涵与评价指标

2.4 科学采矿的主控因素与评价指标

2.5 科学采矿评价指标体系

2.6 本章小结

3基于可拓论与动态权重的科学采矿评价方法

3.1 科学采矿评价体系

3.2 科学采矿评价模型

3.3 科学采矿评价模型计算流程与指标量化

3.4 评价指标动态权重的实现方法

3.5 线性加权综合法计算科学采矿指数

3.6 运用可拓方法确定科学采矿等级

3.7 本章小结

4 ESSM的工程应用实例

4.1 ESSM的特点与功能

4.2 被评价矿井基本情况

4.3 ESSM的应用过程

4.4 结果输出与分析

4.5 本章小结

5 主要结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

附录：部分评价指标的量化拟合曲线图

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