[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

摘要

本发明公开了一种矿井建设项目设计方案的综合评价方法及系统，根据矿井建设项目方案设计的内容建立具体详细的评价指标体系，结合层次分析法(AHP)和模糊综合评价法(FCE)的优点，采用AHP-模糊评价法进行项目设计方案的综合评价。AHP能使定性的问题定量化，通过逐层比较各种关联因素的重要性为决策提供定量依据，其作为各层次指标权重的确定方法具有较好的科学性和合理性；FCE能将决策者的经验判断予以量化，可以较好地解决综合评价中的模糊性问题。本发明能很好对项目设计方案的整体效果做出科学合理的评价，并有助于及时发现设计方案某些方面的问题，便于进行设计方案的完善和优化，具有较好的应用价值和实用性。

主权项

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$w_i=\frac{\stackrel{\‾}{w_i}}{\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}\stackrel{\‾}{w_i}},$其中$\stackrel{\‾}{w_i}=\sqrt[n]{\underset{j=1}{\overset{n}{\Π}}{p}_{ij}},(j=1,2,...,n)$最大特征根${\mathrm{\λ}}_{max}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\frac{{\left(pw\right)}_i}{{\mathrm{nw}}_i}$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。