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石人沟铁矿露天转地下后地下合理规模研究 石仁沟矿区是中国20世纪70年代建立并开采的大型矿山。a-1；经过多年的生产，露天开采进入了结束阶段。20世纪70年代以来，地质部门对石仁沟铁矿进行了三次详细的勘探，共检测了2.52亿吨地质储量。露天开采为2700万吨，仍有2.25亿吨地质储量。石仁沟矿丰富，充分利用了深层资源。为了充分利用矿浆岩的矿浆岩产量，必须将露天开采开采视为矿山的紧迫任务。该矿山生产规模的合理性直接影响到矿山的投资、长度和经济效益。采用模糊综合评价和等级分析法，确定石仁沟地下生产的范围，充分考虑因素影响矿山产量，并将定性指标转化为定量指标。提高生产规模优化的科学准确性。 1 规模优化理论分析 1.1 筛选系统方法 层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)是美国著名运筹学家萨迪(A.L. Saaty)教授于20世纪70年代初提出的一种系统分析方法. 本质上AHP是一种思维方法:它把问题分解组合成各个因素,又将这些因素按支配关系分组形成递阶层次结构;通过两两比较的方式确定层次中诸因素相对重要性,然后综合决策者的判断确立各方案的权重. 整个过程体现了人的思维的基本特征——分解、判断、组合. AHP同时又是一种定量与定性相结合,将人的主观判断用数量形式表达和处理的方法,改变了长期以来决策者与决策分析者之间难以沟通的状态,大大提高了决策的有效性、可信性和可行性. 运用AHP确定指标权重的基本步骤如下. (1) 递阶的层次结构 首先将实际问题分解为若干因素,然后按属性把这些因素分成若干组,再划分成递阶的层次结构. 递阶的层次结构一般可分为最高层、中间层和最低层. (2) 判断矩阵的建立 在建立了层次结构之后,对同一层次的各指标进行两两比较,按选取的标度表对每一层次各因素的相对重要性用数值形式给出判断,并写成矩阵形式,构成判断矩阵. 矩阵满足: bii=1,bij=1/bji(i,j=1, 2, …,m) (1) 判断矩阵中的指标值bij可以根据调研数据、统计资料、政府工作报告以及专家意见综合权衡后得出,通常取1,2,…,9及它们的倒数作为标度值. (3) 判断矩阵bp的步骤 根据给出的判断矩阵,计算对上一层某因素而言,本层次与之有联系因素的重要性次序的数值,即层次单排序. 它可以归结为计算判断矩阵Bp的运算,即有: BpW=λmaxW(2) 式中,λmax为Bp的最大特征根,W为对应λmax的正规化特征向量. 将W=[w1,w2,…,wn]T的分量wi作为对应因素排序的权重.λmax及对应的特征向量W的近似计算,可以采用和积法、方根法和求幂法. (4) 确定综合确定的层次的排序权值 求出层次单排序后,需要计算同一层次所有因素对于最高层(评价的总目标)相对重要性的排序权值,即层次的总排序. 这一过程由最高到最低层次逐层进行. (5) 合理性检验 为评价经所构造的判断矩阵求出的特征向量(权值)是否合理,需对判断矩阵进行一致性随机检验. 为此,引入指标CR作为衡量判断矩阵一致性的标准,并定义: CR=CI/RI (3) 式中,CR为随机一致性比率;CI为判断矩阵的一致性指标,由公式 CI=(λmax-m)/(m-1) (4) 求出;RI为平均随机一致性指标,由表1给出. 当CR=0时,判断矩阵具有完全一致性. CR愈大,判断矩阵的一致性就越差. 当CR0.1时,即认为该判断矩阵具有满意的一致性,说明权数分配是合理的;否则,就需调整判断矩阵,直到取得满意的一致性为止. 1.2 模糊综合评判 模糊综合评判是指对受多个因素影响的系统进行决策或评估的过程,对多个评语构成的评价集中,优选出相对精确的评价或决策的一种模糊数学方法. 模糊综合评判由以下三个要素构成. (1) 因素集U={u1,u2,u3,…,um},即被评判对象的各个因素组成集合. (2) 评价集V={v1,v2,v3,…,vn},即所有可能出现的评语构成的集合. (3) 单因素判断,即对单个因素ui(i=1,2,…,n)进行评价,得到V上的模糊集Ri={ri1,ri2,…,rim},它是从U到V的一个模糊映射. Ri是因素ui的模糊评语向量,它是对ui的一个评价.rij表示关于ui所具有的评语vi的程度(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m). 按模糊数学原理,模糊映射f可以确定一个模糊关系R,从而得到单因素评价矩阵,它由所有对单因素评价的F集组成: R=[r11r12?r1mr21r22?r2m????rn1rn2?rnm](5) 由于各个因素地位未必相等,所以需要对各因素加权. 用U上的模糊子集A={a1,a2,…,aj}来表示各因素的权重分配,ai是对应um因素的权重. 模糊子集A和评价矩