摘要 本文利用多目标灰色决策理论对杨家坝“难采铁矿床”进行孔底起爆孔网参数优化，试验结果表明是一种行之有效的简单方法。 关键词 多目标灰色决策 难采铁矿床 孔底起爆孔网参数优化 1、引言 杨家坝铁矿是汉江钢铁厂唯一的原料生产基地，设计一期采选规模80万吨/年；二期为120万吨/年。采矿方法为无底柱分段崩落法。其阶段高度60m，分段高度12m，矿块长度60m，进路间距10m，进路断面3.2×3.1m，垂直矿体走向布置。 该矿地质条件复杂，矿体松软且稳定性差，属于国内典型的“难采铁矿床”之一。由于上述因素，长期以来存在着爆破落矿效果差，爆破成本高等难以克服的问题。严重地制约了矿山生产规模,直接增加了采矿成本。为此，1999年进行了“孔底起爆落矿工艺的应用与爆破参数优化试验研究”的科研工作，经过三年时间的试验与应用实践，取得了较显著的成效，使爆破效果大大改善，爆破成本明显降低，该新工艺的实施深受矿山工人欢迎。 众所周知“影响爆破的因素”是多方面的，如地质条件、爆破孔网参数、装药结构、炸药类型、装药量等等，都不同程度地对其构成了影响，尤其对于爆破参数，如果选择不当，将直接导致大块率增加，炸药二次单耗量升高、更有甚者还会产生悬顶，造成矿山生产的被动局面。在开展孔底起爆落矿新工艺应用和试验研究过程中，我们为了使采场爆破效果达到更理想的效果，在孔底起爆孔网参数优化试验基础上，通过建立多目标灰色局势决策模型，进一步开展了爆破孔网参数优化研究，并取得了初步研究成果，工程实践表明是有益的，简便易行，是科学的分析方法之一。 2、灰色局势决策的数字模型 2.1基本概念 记ai（i=1，2，……，n）为事件，bj（j=1，2，……，m）为对策，则称Sij=（ai，Bj）为局势。Sij表示用对策bj来对付事件ai。 对局势效果进行量化之前，为了使各局势的效果能够进行比较，引出了效果测度这一概念。所谓效果测度，就是根据某种准则（目标）对各局势的实际效果的量化测度，记为rij。当效果量化值是静态值（即非时间序列，是一些孤立数据）时，根据不同的目标，rij有以下三种形式： （1）上限效果测度 若希望决策目标越大越好，则采用上限效果测度。 若Sij在p目标下，有效果量化值uij（p），则局势Sij的上限效果测度为
(1)
在公式中:I = 1，2，...，n；j=1，2，…，m .[下一个]
（2）下限效果测度 若希望决策目标越小越好，则采用下限效果测度。其关系式为：(2)
(3)中等效果测度(也叫中心效果测度)如果你希望决策目标在一个指定值附近，你会采用中等效果测度，其关系为:
(3)
式中:u0——根据目标的性质，对规定的适度措施采用什么效果措施。整个情境Sij及其效果度量成为决策元素，记为rij/Sij=rij(ai，bj)。对于同一件事ai，有M个对策b1，b2，...……bm，这构成了M的情况Si1，Si2，...Sim，并且它们对应的效果度量是ri1，ri2，...、rim分别。同样，对于某个决策bj，M个事件a1，a2，是R(p)的一个元素，那么R(p)是M(p)=(rij(p)/Sij)nxm称为客观p决策矩阵，M(p)的元素是rij(p)。2.2多目标灰色局势决策。多目标灰色局势决策的基本思想是先将多目标问题单目标化，然后根据最佳效果进行决策。如果情境Sij有k (k >: 1)个目标，记住第p个目标下的效果测度是rij(p)，p = 1，2，...，k，则第p个目标的效果测度矩阵为R(p)矩阵R(≘)由下式确定:
其中包括:
[下一个]
βp是标准权重系数(0
（5） 决策就是这样选择最优的局势，根据事件选择最佳对策称为行决策；根据对策匹配最适宜的事件，称为列决策，具体方法如下： 若S*ij为对应r*ij（Σ）的局势。且有 （6） 则r*ij（Σ）/S*ij为最佳决策元，这就是行决策，即认为对策 B*j是事件ai的最优对策。 若r*ij（Σ）/S*ij为最佳决策元，S*ij是对应于r*ij（Σ）的局势，且有（7） 则是列决策，认为ai*是关于对策bj最适宜的匹配事件。 综合行列决策的结果，就得到最优决策方案。 3、孔底起爆爆破参数优化的研究与选择 该孔网参数优化试验是以995m水平4#采场开展孔底起爆落矿新工艺基础上进行的。共试验爆破9排炮孔，每次爆破1排，分9次完成。每排炮孔其最小抵抗线，孔底距及炮孔密集系数取不同的值，每爆完一排，将其爆破效果进行实测统计，统计内容包括一次爆破炸药单耗、大块率和眉线破坏程度（包括悬顶现象）三个方面。其中眉线破坏程度情况依据现场观测而定，其值大小依据破坏程度而公度。未受破坏者为零，最大值为1，其试验结果如表1所示。 从表1可看出，效果评价指标实际上是试验中实测统计的爆破效果的三个指标。显然，三个指标值越低越好，所以这里应求其下限效果测度即可。[next] 记三种不同的炮孔密集系数为事件，对策为孔低距和最小抵抗线两个爆破参数。目标1为一次爆破炸药单耗；目标2为大块率；目标三为眉线破坏程度。现根据试验所得数据,建立事件与目标的对应表。如表2所示。表1 4#采场各排爆破孔网参数与效果评价表序列号
2表事件对应目标。
在爆破效果评价指标中，炸药单耗最重要，其次是大块率。因此，准则的权重系数为:β1，β2，β3=0.5，0.3，0.2。根据公式(4)，本实验的综合测量矩阵可计算为:R (σ) = 0.5R (1)+0.3R (2)+0.2R (3)。
由（5）式，可得本次试验的综合决策矩阵M（Σ）即上一篇：测量(测量仪器)