铜绿山矿北露天防水、治水工程系统的预测与控制研究

摘要

安全管理是当今世界安全管理科学领域的重大课题之一.现代化矿山安全工程管理应该将预测与防范结合,定性与定量分析结合,改事后型管理为事前型管理,要在安全隐患没有转化为工程事故之前就能够发现其特征,描述其发展趋势,从消除隐患来消除安全问题.该文正是遵循这一思路从而对其研究对象——铜绿山铜铁矿北露天防治水工程系统加以分析的.其目标在于通过研究对该矿山治水工程影响最大的因素——降雨量发生的程度,建立科学的安全评价体系和优化的排水工程对策,为工程部门掌握该地区的水文现象时空统计变化规律和寻求经济最优的工程方案提供了可能.该文首先建立了降水量时间序列随机模型,利用时间序列分析的方法通过模型识别和定阶确定了该地区降水序列自回归(AR)模型的形式,建立了与实测序列拟合最好的递推预测的AR模型.接着结合分析获得的AR模型的特征,利用随机模拟的方法模拟了该地区降水量发生的特征规律,这样的做法不仅丰富了实测数据而且减少了获取数据的代价.研究表明,当所建模型及参数准确时,这种目的是能够实现的.然后在此基础上,充分利用实测获得的和发掘出来的信息,通过将模糊理论与马尔科夫链理论相结合,准确有效的预测了未来降水量的趋势,为工程部门提供了实用的决策依据.最后,考虑选择优化的防治水对策,选取了直接影响排水工程设计的经济与安全的决定性因素——暴雨频率标准作为主要分析对象.主体思路是利用极值法推求在矿山生产年限可能遇到的最大暴雨量及其频率,然后结合矿山各方面资料利用博弈论的方法建立对策矩阵选取经济合理的最优工程设计抵抗暴雨频率.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1铜绿山铁矿开采基本情况

1.1.1地质概况

1.1.2设计概述

1.1.3生产情况简述

1.2矿山安全问题的重要性

第二章矿山安全工程系统及安全管理技术发展

2.1安全管理系统中的基本概念与相互关系

2.1.1安全与危险

2.1.2安全与事故

2.1.3事故与隐患

2.1.4安全、危险、事故、隐患之间的关系

2.2矿山安全管理的研究内容与普遍性方法

第三章铜绿山铁矿防、治水工程系统研究系统分析

3.1铜绿山铁矿防治水工程问题的提出

3.2针对关键问题拟采用的系统分析的结构与方法

第四章铜绿山暴雨量径流随机模型的建立

4.1时间序列的线性模型的确立

4.1.1时间序列线性模型的类型

4.1.2时间序列线性模型的特征

4.1.3铜绿山北露天矿区水文时间序列模型分析

4.2水文AR序列的随机模拟与检验

4.2.1随机模拟基本原理与方法

4.2.2符合本矿水文模型特点的模拟方法

4.3方法与小结

第五章基于模糊马尔科夫链状模型暴雨灾害状态预报

5.1马尔可夫链的基本原理

5.2具有模糊状态的马尔可夫链状预测

5.3模糊马尔可夫链状预测

5.4铜绿山矿区年日最大降雨量状态预测

5.4.1模糊分析

5.4.2时间序列降雨量模糊状态划分

5.4.3分析计算

第六章铜绿山矿区的排水工程暴雨频率标准的优化选择

6.1暴雨频率与保证率

6.2极值法推求可能最大降水

6.3频率标准的最优选择

6.4博弈论求解最佳频率

6.4.1博弈理论与求解方法

6.4.2应用博弈论确定铜绿山矿区排洪策略

6.5方法应用与小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2有待研究的问题与展望

7.2.1关于时间序列预测和随机模拟模型

7.2.2关于模糊马尔科夫链预测模型

7.2.3关于极值法推求未来年限最大降水量

参考文献

致谢