基于混叠模态处理的尾矿坝集值映射风险评估技术研究

摘要

尾矿坝作为矿山企业必备基础设施，其在线监测是确保企业安全运营、人民生命和财产安全及社会稳定的重要保障。集值映射风险评估是目前基于尾矿坝在线监测系统的一种行之有效的方法，它可以有效处理监测指标的不确定性，而且为未来尾矿坝风险发生可能性的判定提供了有效方法。但由于尾矿坝运行中内部结构参数的动态变化以及外界环境的干扰等使得尾矿坝的安全状态呈现出动态的渐变过程，这种动态渐变过程使得各安全等级间产生彼此交叠而难以区分的混叠模态，而现有集值映射风险评估方法中大多将安全等级各节点用一系列确定的值表示，这显然无法表征尾矿坝安全等级间的混叠模态，不可避免的限制了在线监测系统的评估功能。
　　本研究主要内容包括：⑴尾矿坝安全等级的混叠模态及其处理研究：以信号处理中采样时的混叠效应概念为依据，提出坝体安全等级混叠模态的概念；深入剖析尾矿坝运行过程中产生混叠模态的原因，分析其特点、性质，研究混叠模态的处理等；⑵监测指标和混叠模态的描述和表征研究：以在线监测系统相关监测项目以及溃坝事故分析为依据，构建监测指标集合；以尾矿坝“风险流变-突变”过程为依据，结合尾矿坝本身运行情况对混叠模态进行描述，构建混叠模态集合；根据监测指标以及混叠模态特点构建可能性分布；⑶监测指标与混叠模态间集值映射关系研究：以混叠模态与监测指标的不确定性特点出发，分析并描述两者间映射关系的不确定性，建立基于模糊推理方法的监测指标与混叠模态间集值映射关系；⑷基于混叠模态处理的尾矿坝集值映射风险评估模型研究：以监测指标与混叠模态间集值映射为评估指标集，混叠模态集合为选取的模态集，构建基于TOPSIS方法的尾矿坝集值映射风险评估模型；以山西某铁矿尾矿坝为例，利用所提风险评估模型对坝体的安全状态进行判定。结果说明：所建风险评估模型可以对坝体的混叠模态做出判断，给尾矿坝管理者提供更客观的决策信息，并提高了在线监测系统的评估功能。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展

1.3 主要研究内容及章节安排

2 尾矿坝安全等级划分中的混叠模态及相关理论知识

2.1 混叠效应

2.2 尾矿坝安全等级划分时的混叠模态

2.3 可能性理论

2.4 本章小结

3监测指标和混叠模态集合的描述和表征

3.1 监测指标集合的描述

3.2 监测指标集合的表征

3.3 混叠模态集合的描述与表征

3.4 本章小结

4监测指标与混叠模态间集值映射的建立

4.1 监测指标与混叠模态映射关系的描述

4.2 监测指标与混叠模态集值映射关系的建立

4.3 本章小结

5基于混叠模态处理的尾矿坝集值映射风险评估模型

5.1 尾矿坝安全风险评估

5.2 基于集值映射的尾矿坝多属性风险评估模型

5.3 实例分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1本文主要工作与创新

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间撰写的论文及科研成果

致谢