矿井通风系统优化评判的模糊优选分析法.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 2 . ; 9/ 9 文章编号 “ A “ B C D E F A C A * 矿井通风系统优化评判 的模糊优选分析法 周福宝“G王德明“G李正军 E“ ; 1 ’ ’ 1 ’ 4 ’5 1 ’ 2’ ; A A4 5 A2 0 ; B 类似地劣等方案2个指标的隶属度应是全体方 案相应指标隶属度的最小值0则标准劣等方案为 C ; D 1 ’ ’D 1 ’ 4 ’ 5D 1 ’ 2’ ; E E4 5 E2 0 ; F 又设2项指标的权向量 G ; H H4 5 H2; I 则第’个方案与优等方案的差异用广义距离;海 明距离表示为 J’ KG; *3’ K L 2 A M 式中N J ’为优距离 3’ ; ’ 4 ’ 5 2’ 0 同理第’个方案与劣等方案的劣距离 J ’ KG; 3’*C K L 2 O 若第’个方案P ’以隶属度Q; P’ 隶属优“模 糊集合则 P’必以Q R; P ’ 隶属劣“模糊集合0记 Q’Q; P’ 则 Q R ; P’ *Q; P’ *Q’0; S 引入加权优等距离 T’ Q’KG; *3’ K; U 和加权劣等距离 T’ ; *Q’ KG; 3’*C K0; 取目标函数 VW X Y ; Q’ VW XL 1 ’ Q’KG; *3’Z[ K 4 \ ] ; *Q’ KG; 3’*Z[C K 4 ; 4 为求最优解令 _ Y ; Q’ _ Q’ U; *3’ K KG; 3’*‘aC KZ[ 4* ] L 2 A B ; ’ 4 5 1 0 若Qf Vg h i’ i1 \ Q’ i fi 1 则Pf被选作最 优的通风系统设计方案0这就是矿井通风系统优化 评判模糊优选分析的理论模型0 j 模型剖析及与加权平均模型的比较 加权平均模型的模糊综合评判法是矿井通风 系统优化研究领域中应用较为广泛的一种方法现 将该法与模糊优选分析法进行比较0 k’L 2 向量值 令l L 2 称为优向 量参数 m L 2 称为劣向量参数 对式 ; B 求导得 _ Q’ _ k’ 4 ; k’*l ; k’*m ; m*l Z ; k’*l 4] ; k’*m 4[40 ; F 由定义知 l n k ’n m 故_ Q ’ _ k’n U 则式; B 表 示的函数为单调增函数0 对式; B 求二阶导数有 _ 4 Q’ _ k 4 ’ \ 4 ; 4 k’*l*m ; m*l Z ; k’*l 4] ; k’*m 4* B ; k’*l ; k’*m [ o Z ; k’*l 4] ; k’*m 4[ 配风巷和副巷,使系 统简单 老主井修建风硐,风机 房v 密闭原风井v 密闭西二部分巷道 x 老主井改风井v 密闭S条上山,废弃原风井v 掘wS 上口与新风井之间的 回风道v 保留w 配风巷和副巷 老主井修建风硐,风机 房v 密闭原风井v 掘回风道X岩巷“ T K y 老主井改风井,担负西一及下山 采区的回风v 原风井担负西二采区的回风v 密闭wS 回风道,缩短两风井 的共用段 拆除老主井的设施v 老主井修建风硐,风机 房v 巷道调整工作量 根据张小楼井的实际情况,经筛选W分析确立 了 个指标及各指标的相对重要系数X权值“ -在 确立各方案相对于各指标的隶属度矩阵时,需要给 出各指标的阈值-为此,按照z煤矿安全规程{和z煤 S 中国矿业大学学报第. 卷 万方数据 炭工业矿井设计规范 “结合张小楼井通风阻力的 测定结果“经过核算和校正“确定了各评价指标的 阈值并由矿井通风网络解算图表计算及专家评 定“得出各方案指标的参数值“见表 表 1 4 2 3 * 2 3 / 4. 6 3 / * / -93 4 序号指 标 名 称权值 指标阈值 下限值上限值 各方案指标值 方案方案方案A B 矿井总风压CD E F G B H IBB J IK H GH L LM M NBL K 矿井总风量O D P QMRQS T UBV G B G GK K NB BB N HKM I IKH HKL I K M 矿井等积孔WD Q G G B LM JL HM J IM L JH N H 矿井风量供需比X G G H IB GB B G G LB G B HB G I N 通风方式 G G H GB G GJ HI LN I 主通风机功率YD Z [ G G H M G GI G GH L I I L LH I G B I HN B B M J N J 主通风机效率\ D ] G B B MN GK GJ K LJ K JI G K L 主通风机年电费 D万元 G G L G GH N GM H I N LM J I H MM I H B G I K 通风井巷工程费_ D万元 G G H KGM G GGI GG B G 热环境指数‘ G G I IGBG JG I HG I B B 主通风机运转稳定性 G B M BMB GL IKJ B 矿井抗灾能力 G B L GB G GL K GK N 分别应用矿井通风系统模糊优选分析法和模 糊综合评判线性加权平均模型对以上各方案进行 优选评判“得出各方案的相对隶属度P见表M V 两 种方法计算结果的对比如图M所示 表a各方案的模糊优选分析结果 ’ * a b / 98 - 2 2 3 / 47 . - * 2 .0 / 72 ; 8 * 4 ./ 2 3 4 5 2 ; 2 c /5 3 0 0 7 4 2 9 2 ; / 5 . 优化方法 计算结果 方案方案方案A 模糊综合评判 G N B GG N N IG N H G 模糊优选分析 G M N NG J G MG N L L 图M模糊优选分析法与 综合评判法计算结果的对比 d S e M f g T h i F j h g k Ql Qm l i j n S op l e i l l jq g Qo r h l pr j S T e h n lh sgp S k k l i l T h Ql h n g p j 通过比较发现“模糊综合评判线性加权平均模 型计算的结果差异小“尤其是方案与方案A的差 异很小“给决策工作造成了困难而模糊优选分析 法与模糊综合评判法的计算结果尽管排序相同P最 佳方案都是方案V “但其计算结果更为离散“即各 方案之间的差异程度更为显著“从而减少了因计算 误差导致优等方案遭淘汰的可能性“也使得决策工 作更为顺利 t 结束语 模糊综合评判P线性加权平均模型V是目前矿 井通风系统优化评判广泛采用的一种方法但这种 方法的计算结果离散程度差“评价结果的差异不 大“不利于选择优等方案本文建立的矿井通风系 统优化评判模糊优选分析法采用非线性函数模型“ 使得计算结果具有较大的离散性“有利于方案的选 择“从而克服了传统模糊综合评判方法的不足庞 庄煤矿张小楼井通风系统改造的方案优选实例验 证了上述观点因此“矿井通风系统优化评判模糊 优选分析法是一种优于传统模糊综合评判的新方 法“必将在矿井通风“特别是在通风系统优化和通 风系统可靠性研究领域获得更为广泛的应用 参考文献u v B w 张惠忱计算机在矿井通风中的应用v xw 徐州u中国 矿业大学出版社“ B K K B y I v w 方裕璋“王家棣矿井通风系统技术改造v xw 北京u 煤炭工业出版社“ B K K M L y L M v M w 谭允祯矿井通风系统优化v xw 北京u煤炭工业出版 社“ B K K H H y I I v H w 林香民矿井通风系统模糊综合评价法v z w 煤矿安 全“ B K L N P B V u M y L v N w 陈守煜模糊设计优选理论与模型v z w 系统工程“ B K K G “ L P I V u N N y I B NI 第M期周福宝等u矿井通风系统优化评判的模糊优选分析法 万方数据 “ 0 . A2BCD / EF G H / E I “ /J K LM . , , E . 4 8 / 5 0 , 0 / 16 / 5 E N 3 . “ 5 - 3 M 5 3 H iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii 1 E 5 混凝土与结构新进展国际学术会议 j J R R k年l月在中国北京m徐州m上海举行 j由中国矿业大学n清华大学n同济大学n美国西北大学水泥基新材料研究中心发起与组织 j美国混凝土学会n中国国家自然科学基金委员会n中国土木工程学会共同支持 j本次国际学术会议主要议题如下_ K W混凝土材料耐久性 K J W结构性能退化 K k W混凝土新技术与高性能混凝土 K o W非破损检测方法与试验技术 K p W混凝土结构修复与加固 K V W新结构体系和设计方法 K q W混凝土结构的抗灾害能力 K S W结构的使用寿命预计 j会议目的 混凝土是全世界主要土木工程材料每年产量平均约 ’ r人L高层建筑n住宅n道路n高速公路n停车场n码头n矿井n 水坝和原子能反应堆等都离不开混凝土L但是当我们进入J 世纪的今天混凝土技术和混凝土结构正面临来自环境 污染和高耐久性要求的挑战L 本次国际学术会议将为混凝土技术和结构的发展提供一个论坛共同讨论和交流在解决混凝土自然退化n抵抗各 种自然灾害以及满足J 世纪更高使用要求等方面的理论技术与工程应用问题L j 联系_杜健民 博士 邮政编码_ J J R R S 地址_江苏省徐州市中国矿业大学建筑工程学院G M 2M *秘书处 6 s0 , _ - 0 - 3 t- “ ’ L 1 “ L - / 电话_ R p V sk S S p V V R传真_ R p V sk S S p o S q 网址_ H ’ ’ _ r r ‘‘‘L - “ ’ L 1 “ L - / r / ‘3 r - 0 - 3 VVJ 中国矿业大学学报第k 卷 万方数据