[发明专利]一种矿井建设项目设计方案综合评价方法及系统

权利要求书

1.一种矿井建设项目设计方案综合评价方法，其特征在于包括以下步骤：

a构建矿井建设项目设计方案综合评价指标体系步骤，该步骤具体包括：

依据矿井建设项目方案设计的内容，构建能全面反映矿井建设项目设计方案的评价指标 体系，设计有10个一级指标，包含储量及井型设计指标，井田开发方案指标，大巷及其运输 设备方案指标，采区布置及装备方案指标，矿井主要技术装备选型方案指标，地面生产系统 及运输方案指标，总平面布置、建筑及环境保护方案指标，矿井电器及自动化方案指标，井 下灾害预防方案指标和矿井主要技术经济指标设计指标，分别用B₁、B₂、B₃、B₄、B₅、B₆、B₇、 B₈、B₉、B₁₀表示；

上述储量及井型设计指标设计有两个二级指标，包含储量指标和井型指标，分别用C₁₁、 C₁₂表示；

上述井田开发方案指标设计有两个二级指标，包含巷道布置指标，和井筒及井底车场与 硐室布置指标，分别用C₂₁、C₂₂表示；

上述大巷及其运输设备方案指标设计有三个二级指标，包含煤层大巷的支护及护巷煤柱、 辅助运输设备及设备选型指标，和煤炭运输方式及设备选型指标，分别用C₃₁、C₃₂、C₃₃表示；

上述采区布置及装备方案指标设计有六个二级指标，包含采煤方法指标，采煤工作的参 数、工艺及装备指标，初期采区位置指标，巷道掘进及支护指标，采区运输及工作面装备指 标和井巷工程量指标，分别用C₄₁、C₄₂、C₄₃、C₄₄、C₄₅、C₄₆表示；

上述矿井主要技术装备选型方案指标设计有四个二级指标，包含主、副井提升设备指标， 矿井通风及通风设备指标，排水设备指标和空气压缩设备指标，分别用C₅₁、C₅₂、C₅₃、C₅₄表示；

上述地面生产系统及运输方案指标设计有两个二级指标，包含地面生产系统指标和运输 系统指标，分别用C₆₁、C₆₂表示；

上述总平面布置、建筑及环境保护方案指标设计有三个二级指标，包含工业广场总平面 布置指标，建筑物与构筑物指标和环境保护指标，分别用C₇₁、C₇₂、C₇₃表示；

上述矿井电器及自动化方案指标设计有三个二级指标，包含矿井供指标，电控制及计算 机管理指标和矿井通信指标，分别用C₈₁、C₈₂、C₈₃表示；

上述井下灾害预防方案指标设计有四个二级指标，包含瓦斯防治指标，粉尘防治指标， 井下防灭火指标和防水指标，分别用C₉₁、C₉₂、C₉₃、C₉₄；

上述矿井主要技术经济指标设计指标设计有五个二级指标，包含矿井设计生产能力指标， 设计井巷总工程量指标，全员效率指标，基建总投资指标和建设工期指标，分别用C₁₀₁、C₁₀₂、 C₁₀₃、C₁₀₄、C₁₀₅表示；

b基于AHP—模糊综合评价法的矿井建设项目设计方案综合评价分析步骤，该步骤具体 包括：

b1利用AHP法计算各指标的权重

按照建立的指标体系层次结构模型，采用专家调查法，按照成对比较法和1——9标度法 构造两两比较判断矩阵p，对每一比较矩阵采用几何平均法分别计算：

特征向量wi=wi‾Σj=1nwi‾,]]>其中wi‾=Πj=1npijn,(j=1,2,...,n)]]>

最大特征根λmax=Σi=1n(pw)inwi]]>

然后，计算一致性指标：CR＝CI/RI，其中CI＝(λ_max-n)/(n-1)

式中n为判断矩阵阶数；RI为判断矩阵的平均随机一致性指标，当CR﹤0.10时，认为 判断矩阵有满意的一致性，特征向量w_i即为各指标权重，否则需要调整判断矩阵，再进行分 析；

b2确定各指标隶属度及单因素评价矩阵

b21确定评语集

将矿井建设项目设计方案相关指标评价的优劣程度作为评语集V的元素，共分四个等级， 可表示为：V＝{V₁,V₂,V₃,V₄}，式中V₁,V₂,V₃,V₄分别表示项目对应指标评价情况：优秀、良好、 中等、差四个等级；

b22确定隶属度

采用专家调查方法，依据评价的统计情况，得出各指标的隶属度；计算各指标隶属度时 采取以下公式：D_ij^(m)＝T_m/t(i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,s；m＝1,2,…,l)

其中，T_m——指标属于等级V_m的频数；t——参加评价的专家总人数；n,s——分别代 表一级指标个数，和第i个一级指标下的二级指标个数；l——指标等级数；

从而得到单因素模糊隶属度评价矩阵：

b3综合评判

b31一级模糊综合评判

b32二级模糊综合评判

通过以上分析计算，按照最大隶属度原则，得出矿井项目设计方案的综合评价结果。

2.一种矿井建设项目设计方案综合评价系统，包括构建矿井建设项目设计方案综合评价指标 体系模块，和基于AHP—模糊综合评价法的矿井建设项目设计方案综合评价分析模块；其特 征在于：

其中的构建矿井建设项目设计方案综合评价指标体系模块具体包括：

依据矿井建设项目方案设计的内容，构建能全面反映矿井建设项目设计方案的评价指标 体系，设计有10个一级指标，包含储量及井型设计指标，井田开发方案指标，大巷及其运输 设备方案指标，采区布置及装备方案指标，矿井主要技术装备选型方案指标，地面生产系统 及运输方案指标，总平面布置、建筑及环境保护方案指标，矿井电器及自动化方案指标，井 下灾害预防方案指标和矿井主要技术经济指标设计指标，分别用B₁、B₂、B₃、B₄、B₅、B₆、B₇、 B₈、B₉、B₁₀表示；

上述储量及井型设计指标设计有两个二级指标，包含储量指标和井型指标，分别用C₁₁、 C₁₂表示；

上述井田开发方案指标设计有两个二级指标，包含巷道布置指标，和井筒及井底车场与 硐室布置指标，分别用C₂₁、C₂₂表示；

上述大巷及其运输设备方案指标设计有三个二级指标，包含煤层大巷的支护及护巷煤柱、 辅助运输设备及设备选型指标，和煤炭运输方式及设备选型指标，分别用C₃₁、C₃₂、C₃₃表示；

上述采区布置及装备方案指标设计有六个二级指标，包含采煤方法指标，采煤工作的参 数、工艺及装备指标，初期采区位置指标，巷道掘进及支护指标，采区运输及工作面装备指 标和井巷工程量指标，分别用C₄₁、C₄₂、C₄₃、C₄₄、C₄₅、C₄₆表示；

上述矿井主要技术装备选型方案指标设计有四个二级指标，包含主、副井提升设备指标， 矿井通风及通风设备指标，排水设备指标和空气压缩设备指标，分别用C₅₁、C₅₂、C₅₃、C₅₄表示；

上述地面生产系统及运输方案指标设计有两个二级指标，包含地面生产系统指标和运输 系统指标，分别用C₆₁、C₆₂表示；

上述总平面布置、建筑及环境保护方案指标设计有三个二级指标，包含工业广场总平面 布置指标，建筑物与构筑物指标和环境保护指标，分别用C₇₁、C₇₂、C₇₃表示；

上述矿井电器及自动化方案指标设计有三个二级指标，包含矿井供指标，电控制及计算 机管理指标和矿井通信指标，分别用C₈₁、C₈₂、C₈₃表示；

上述井下灾害预防方案指标设计有四个二级指标，包含瓦斯防治指标，粉尘防治指标， 井下防灭火指标和防水指标，分别用C₉₁、C₉₂、C₉₃、C₉₄；

上述矿井主要技术经济指标设计指标设计有五个二级指标，包含矿井设计生产能力指标， 设计井巷总工程量指标，全员效率指标，基建总投资指标和建设工期指标，分别用C₁₀₁、C₁₀₂、 C₁₀₃、C₁₀₄、C₁₀₅表示；

其中的基于AHP—模糊综合评价法的矿井建设项目设计方案综合评价分析模块具体包 括：

利用AHP法计算各指标的权重分模块

按照建立的指标体系层次结构模型，采用专家调查法，按照成对比较法和1——9标度法 构造两两比较判断矩阵p，对每一比较矩阵采用几何平均法分别计算：

特征向量wi=wi‾Σj=1nwi‾,]]>其中wi‾=Πj=1npijn,(j=1,2,...,n)]]>

最大特征根λmax=Σi=1n(pw)inwi]]>

然后，计算一致性指标：CR＝CI/RI，其中CI＝(λ_max-n)/(n-1)

式中n为判断矩阵阶数；RI为判断矩阵的平均随机一致性指标，当CR﹤0.10时，认为 判断矩阵有满意的一致性，特征向量w_i即为各指标权重，否则需要调整判断矩阵，再进行分 析；

确定各指标隶属度及单因素评价矩阵分模块，其具体包括：

确定评语集子模块

将矿井建设项目设计方案相关指标评价的优劣程度作为评语集V的元素，共分四个等级， 可表示为：V＝{V₁,V₂,V₃,V₄}，式中V₁,V₂,V₃,V₄分别表示项目对应指标评价情况：优秀、良好、 中等、差四个等级；

确定隶属度子模块

采用专家调查方法，依据评价的统计情况，得出各指标的隶属度；计算各指标隶属度时 采取以下公式：D_ij^(m)＝T_m/t

其中，T_m——指标属于等级V_m的频数；t——参加评价的专家总人数；

由D_ij^(m)构成模糊评判向量：

D_ij＝(D_ij⁽¹⁾,D_ij⁽²⁾,......,D_ij^(l))(i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,s；m＝1,2,…,l)

其中，T_m——指标属于等级V_m的频数；t——参加评价的专家总人数；n,s——分别代 表一级指标个数，和第i个一级指标下的二级指标个数；l——指标等级数；

从而得到单因素模糊隶属度评价矩阵：

综合评判分模块，其具体包括，

一级模糊综合评判子模块

二级模糊综合评判子模块

通过综合评判分模块的分析计算，按照最大隶属度原则，得出矿井项目设计方案的综合 评价结果。