凿岩硐室的稳定性确定方法、装置及计算机可读存储介质与流程

1.本技术涉及矿山安全管理技术领域，尤其涉及一种凿岩硐室的稳定性确定方法、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.近年来，随着矿产资源的不断消耗以及矿山开采条件的不断恶化，矿山开采状况呈现如下趋势：在开采深度方面从距离地表较浅的矿体逐渐转变为距离地表较深的矿体；在开采类型方面从矿房采场开采逐渐转变为间柱采场开采等。矿山开采状况的诸多变化给大直径深孔爆破开采技术以及该开采技术下的矿山安全管理带来新的挑战。其中，在采用大直径深孔爆破开采技术对矿体进行频繁爆破的过程中，采场上部的凿岩硐室的稳定性是矿山安全管理的重要关注点之一，而采场的宽度选择得是否合理对凿岩硐室的稳定性具有较大的影响。
3.为了确保矿体开采过程中凿岩硐室具有较高的稳定性，需要在对矿体进行爆破之前提前对凿岩硐室上部的顶板采取相应的支护措施，而对顶板采取何种支护措施需要依据矿体实际开采过程中凿岩硐室的稳定性状态来确定。然而，现有技术无法在对矿体进行爆破之前提前对凿岩硐室的稳定性状态进行预测。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种凿岩硐室的稳定性确定方法、装置及计算机可读存储介质，能够在对矿体进行实际爆破之前提前对凿岩硐室的稳定性状态进行准确预测。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种凿岩硐室的稳定性确定方法，包括：
6.从所有预设采场宽度方案中确定符合预设要求的目标采场宽度方案；
7.采用数值模拟法确定在采场采用所述目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后所述采场上部的凿岩硐室的稳定性状态。
8.本技术实施例的第二方面提供了一种凿岩硐室的稳定性确定装置，包括：
9.第一确定单元，用于从所有预设采场宽度方案中确定符合预设要求的目标采场宽度方案；
10.第二确定单元，用于采用数值模拟法确定在采场采用所述目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后所述采场上部的凿岩硐室的稳定性状态。
11.本技术实施例的第三方面提供了一种凿岩硐室的稳定性确定装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述凿岩硐室的稳定性确定装置上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的凿岩硐室的稳定性确定方法的步骤。
12.本技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的凿岩硐室的
稳定性确定方法的步骤。
13.本技术实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在凿岩硐室的稳定性确定装置上运行时，使得凿岩硐室的稳定性确定装置执行上述第一方面所述的凿岩硐室的稳定性确定方法的步骤。
14.实施本技术实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法、装置、计算机可读存储介质及计算机程序产品具有以下有益效果：
15.本技术实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法，通过采用数值模拟法确定在采场采用目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后采场上部的凿岩硐室的稳定性状态，从而能够在对矿体进行实际爆破之前提前对凿岩硐室的稳定性状态进行准确预测。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法的实现流程图；
18.图2为本技术实施例提供的一种采场顶板的受力情况随采场宽度的变化特征示意图；
19.图3为本技术另一实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法中的s12的具体实现流程图；
20.图4为本技术实施例提供的一种采场的受力特征模型的横截面示意图；
21.图5为本技术实施例提供的一种爆破振动荷载数据对应的荷载历程示意图；
22.图6为本技术实施例提供的一种凿岩硐室的各个稳定性指标的分布云图；
23.图7为本技术另一实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法中的s11的具体实现流程图；
24.图8为本技术又一实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法中的s112的具体实现流程图；
25.图9为本技术实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定装置的结构示意图；
26.图10为本技术另一实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定装置的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
30.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法的实现流程图。本技术实施例中，凿岩硐室的稳定性确定方法的执行主体为凿岩硐室的稳定性确定装置，包括但不限于：智能手机、平板电脑及台式计算机等。如图1所示，该凿岩硐室的稳定性确定方法可以包括s11～s12，详述如下：
31.s11：从所有预设采场宽度方案中确定符合预设要求的目标采场宽度方案。
32.本技术实施例中，预设采场宽度方案用于描述采场宽度的取值。具体地，预设采场宽度方案可以通过矿房采场的宽度值和间柱采场的宽度值来表示。在具体应用中，预设采场宽度方案的数量可以为至少两个。
33.在一种可能的实现方式中，预设采场宽度方案可以是由凿岩硐室的稳定性确定装置根据采场顶板的受力情况随采场宽度的变化特征、针对采场顶板的受力情况的第一限制条件以及针对采场宽度的第二限制条件确定得到的。
34.其中，采场顶板的受力情况可以通过采场顶板所受的最大剪应力和采场顶板的抗剪强度来表示，即，采场顶板的受力情况随采场宽度的变化特征可以包括：采场顶板所受的最大剪应力随采场宽度的变化特征和采场顶板的抗剪强度随采场宽度的变化特征。在具体应用中，考虑到采场顶板的稳定性，采场顶板所受的最大剪应力不宜大于采场顶板的抗剪强度，因此，第一限制条件可以为：采场顶板所受的最大剪应力不大于采场顶板的抗剪强度。考虑到间柱采场在回采时其两帮均为填充体，因此，间柱采场的宽度值不宜大于矿房采场的宽度值，即第二限制条件可以为：间柱采场的宽度值不大于矿房采场的宽度值。
35.由于采场的基本特征为空场落矿，其稳定性多由采场顶板的要素决定，因此可以将采场顶板简化为受自重载荷作用的板状结构。基于弹性力学小变形薄板原理、弹性力学理论及屈服准则可得，采场顶板所受的最大剪应力为：
[0036][0037]
其中，τ
max
为采场顶板所受的最大剪应力，a为采场顶板对应的板状结构的长度，b为采场顶板对应的板状结构的宽度，h为采场顶板对应的板状结构的厚度，k为安全系数，q为采场顶板对应的板状结构的自重，ι为采场顶板对应的板状结构的泊松比。
[0038]
基于此，凿岩硐室的稳定性确定装置可以先获取采场顶板对应的板状结构的长度、采场顶板对应的板状结构的厚度、安全系数、采场顶板对应的板状结构的自重以及采场顶板对应的板状结构的泊松比，再根据公式(1)确定采场顶板的受力情况随采场宽度的变化特征。在本实施例一种可能的实现方式中，采场顶板对应的板状结构的长度、采场顶板对应的板状结构的厚度、安全系数、采场顶板对应的板状结构的自重以及采场顶板对应的板状结构的泊松比可以是由用户输入至凿岩硐室的稳定性确定装置中的，即，凿岩硐室的稳定性确定装置可以获取用户输入的采场顶板对应的板状结构的长度、采场顶板对应的板状结构的厚度、安全系数、采场顶板对应的板状结构的自重以及采场顶板对应的板状结构的泊松比。
[0039]
示例性的，假如用户输入的a＝48米(m)，h＝1m，k＝2，q＝19.5兆帕(mpa)，ι＝0.23，则凿岩硐室的稳定性确定装置基于公式(1)确定得到的采场顶板的受力情况随采场
宽度的变化特征可以如图2所示。根据图2可知，在第一限制条件的限制下，采场宽度不宜大于12.5m；结合第二限制条件以及实际应用场景的限制(例如，采场宽度应不小于8m、炮孔排距为2m等)可以确定得到以下6种采场宽度方案(即预设采场宽度方案)：
[0040]
方案1、矿房采场的宽度值为8m，间柱采场的宽度值为8m。
[0041]
方案2、矿房采场的宽度值为10m，间柱采场的宽度值为8m。
[0042]
方案3、矿房采场的宽度值为12m，间柱采场的宽度值为8m。
[0043]
方案4、矿房采场的宽度值为10m，间柱采场的宽度值为10m。
[0044]
方案5、矿房采场的宽度值为12m，间柱采场的宽度值为10m。
[0045]
方案6、矿房采场的宽度值为12m，间柱采场的宽度值为12m。
[0046]
本技术实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置确定出预设采场宽度方案后，可以从预设采场宽度方案中筛选出符合预设要求的目标采场宽度方案。其中，预设要求可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。
[0047]
s12：采用数值模拟法确定在采场采用所述目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后所述采场上部的凿岩硐室的稳定性状态。
[0048]
在一种可能的实现方式中，数值模拟法具体可以为连续体的快速拉格朗日分析(fast lagrangian analysis of continua，flac)法。在具体应用中，flac法可以包括但不限于：二维flac法和三维flac法等。
[0049]
本技术实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置中可以安装有flac数值模拟工具，凿岩硐室的稳定性确定装置可以通过运行该flac数值模拟工具来确定在采场采用目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后采场上部的凿岩硐室的稳定性状态。其中，爆破操作对应的爆破类型可以包括：拉槽爆破、破顶爆破或侧崩爆破等，具体可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。
[0050]
凿岩硐室的稳定性状态可以包括：稳定和不稳定。当凿岩硐室的稳定性状态为稳定时，说明在对矿体进行实际爆破的过程中凿岩硐室的稳定性较高，符合矿山安全管理要求；当凿岩硐室的稳定性状态为不稳定时，说明在对矿体进行实际爆破的过程中凿岩硐室的稳定性较低，不符合矿山安全管理要求。
[0051]
在本技术的一个实施例中，s12可以通过如图3所示的s121～s123实现，详述如下：
[0052]
s121：基于所述目标采场宽度方案以及所述采场的其它预设结构参数的值，采用数值模拟法构建所述采场的受力特性模型。
[0053]
本实施例中，采场的其它预设结构参数可以包括：采场的高度、采场的长度、采场上部的凿岩硐室的高度及采场下部的硐室的高度等。各个其它预设结构参数的值可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。示例性的，目标采场宽度方案可以为：矿房采场的宽度值为10m，间柱采场的宽度值为8m；采场的高度值可以为30m、采场的长度值可以为60m、采场上部的凿岩硐室的高度值可以为3.5m，采场下部的硐室的高度值可以为3m。
[0054]
示例性的，凿岩硐室的稳定性确定装置根据上述目标采场宽度方案以及采场的其它预设结构参数的值，采用flac数值模拟工具构建出的采场的受力特征模型的横截面示意图可以如图4所示。
[0055]
s122：基于预设的爆破振动荷载数据，采用所述数值模拟法对所述受力特性模型进行模拟爆破操作，并在所述模拟爆破操作后生成针对所述凿岩硐室的各个稳定性指标的
分布云图。
[0056]
本技术实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置构建出采场的受力特性模型后，可以获取预设的爆破振动荷载数据。具体地，凿岩硐室的稳定性确定装置可以获取用户输入的各个爆破参数的值，并基于各个爆破参数的值确定爆破振动荷载数据。其中，爆破参数可以包括：矿体体积的压缩模量、矿体的泊松比、爆破所采用的炮眼的装药量、炮眼至荷载作用面的距离以及对比距离等。
[0057]
在具体应用中，爆破振动荷载数据对应的荷载历程可以通过如图5所示的三角波表示。基于此，爆破振动荷载数据可以包括：爆破振动荷载的上升时间、总作用时间以及荷载峰值等。因此，在一种可能的实现方式中，凿岩硐室的稳定性确定装置可以基于公式(2)确定爆破振动荷载的上升时间，基于公式(3)确定爆破振动荷载的总作用时间，以及基于公式(4)和公式(5)确定爆破振动荷载的荷载峰值。公式(2)、公式(3)、公式(4)及公式(5)分别如下：
[0058][0059][0060][0061][0062]
其中，t
r
为爆破振动荷载的上升时间，k为矿体体积的压缩模量，r为对比距离，v为矿体的泊松比，q为爆破采用的炮眼的装药量，t
s
为爆破振动荷载的总作用时间，p
max
为爆破振动荷载的荷载峰值，r为炮眼至荷载作用面的距离。
[0063]
凿岩硐室的稳定性确定装置得到爆破振动荷载数据后，可以将该爆破振动荷载数据作为flac数值模拟工具的输入，并运行flac数值模拟工具来对采场的受力特性模型进行模拟爆破操作。凿岩硐室的稳定性确定装置对采场的受力特性模型进行模拟爆破操作后，可以截取爆破操作后的受力特性模型的中心截面图，得到针对凿岩硐室的各个稳定性指标的分布云图。
[0064]
其中，凿岩硐室的各个稳定性指标可以根据实际需求设置，例如，稳定性指标可以包括：采场的垂直位移、采场顶板所受的最大主应力、采场顶板所受的最小主应力以及采场的塑性区的分布位置等。
[0065]
示例性的，凿岩硐室的稳定性确定装置运行flac数值模拟工具后生成的针对采场的垂直位移、采场顶板所受的最大主应力、采场顶板所受的最小主应力以及采场的塑性区的分布位置的分布云图可以分别如图6中的(a)、图6中的(b)、图6中的(c)及图6中的(d)所示。
[0066]
s123：基于所有所述稳定性指标的分布云图确定所述凿岩硐室的稳定性状态。
[0067]
本实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置可以基于各个稳定性指标的分布云图，判断每个稳定性指标的分布情况是否分别满足每个稳定性指标对应的预设要求，再根据判断结果确定凿岩硐室的稳定性状态。
[0068]
具体地，在一种可能的实现方式中，当所有稳定性指标的分布情况均分别满足每个稳定性指标各自对应的预设要求时，凿岩硐室的稳定性确定装置确定硐室的稳定性状态为稳定；在另一种可能的实现方式中，当有至少一个稳定性指标的分布情况不满足该稳定性指标对应的预设要求时，凿岩硐室的稳定性确定装置确定凿岩硐室的稳定性状态为不稳定。
[0069]
其中，每个稳定性指标对应的预设要求可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。示例性的，采场的垂直位移对应的预设要求可以为：采场的最大垂直位移不大于预设位移阈值；采场顶板所受的最大主应力对应的预设要求可以为：采场顶板所受的最大主应力不大于采场顶板所能承受的最大拉应力；采场顶板所受的最小主应力对应的预设要求可以为：采场顶板所受的最小主应力不大于采场顶板所能承受的最大压应力；采场的塑性区的分布位置对应的预设要求可以为：采场的塑性区需分布在采场下部的硐室区域。
[0070]
示例性的，请参阅图6，从图6中的(a)中可以看出，采场的最大垂直位移出现在采场顶板的中心位置，且采场的垂直位移沉降量从采场顶板开始往上呈逐渐减小的趋势；从数值上看，采场的最大垂直位移达到2.3毫米(mm)，未超过预设位移阈值。由于flac数值模拟工具中使用最大主应力代表拉应力，符号为正，因此，从图6中的(b)中可以看出，在采场顶板的中心以及右侧出现拉应力集中的情况，且从采场顶板开始往上采场顶板所受的拉应力逐渐减小，采场顶板所受的压应力逐渐增大，到最后采场顶板所受的拉应力完全变成压应力；从数值上看，采场顶板所受的最大拉应力极小，未超过采场顶板所能承受的最大拉应力。由于flac数值模拟工具中使用最小主应力代表压应力，符号为负，因此，从图6中的(c)中可以看出，在采场顶板的中心以及右侧出现压应力集中的情况，且从采场顶板开始往上采场顶板所受的压应力逐渐增大；从数值上看，采场顶板所受的最大压应力极小，未超过采场顶板所能承受的最大压应力。从图6中的(d)中可以看出，对矿体进行爆破操作后，采场的塑性区很小，主要出现在采场下部的硐室。综上可知，在采场采用目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后采场上部的凿岩硐室的稳定性状态为稳定。
[0071]
以上可以看出，本实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法，通过采用数值模拟法确定在采场采用目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后采场上部的凿岩硐室的稳定性状态，从而能够在对矿体进行实际爆破之前提前对凿岩硐室的稳定性状态进行准确预测。
[0072]
请参阅图7，图7为本技术另一实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法中的s11的具体实现流程图。如图7所示，相对于图1对应的实施例，本实施例中的s11具体可以包括s111～s113，详述如下：
[0073]
s111：获取各个预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值。
[0074]
本实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置确定出预设采场宽度方案后，可以向用户展示该预设采场宽度方案，并获取用户输入的各个预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值。
[0075]
其中，安全指标参数和经济指标参数均为采场的结构参数。
[0076]
示例性的，安全指标参数可以包括：采场顶板所受的最大压应力、采场顶板所受的最大拉应力、采场的塑性区体积以及采场的最大竖向位移中的任意一种或任意至少两种的
组合。经济指标参数可以包括：采场的采切比和/或生产能力。其中，采场的生产能力为效益型指标，其取值越大越好；采场顶板所受的最大压应力、采场顶板所受的最大拉应力、采场的塑性区体积、采场的最大竖向位移以及采场的采切比均为成本型指标，其取值越小越好。
[0077]
需要说明的是，不同的采场宽度方案对应的各个安全指标参数的值和/或各个经济指标参数的值通常不同。在具体应用中，每个采场宽度方案对应的各个安全指标参数的值可以是基于采场顶板的力学响应确定得到的；每个采场宽度方案可以是由矿山生产科提供的。
[0078]
结合上述采场宽度方案的示例，表1中示例性地给出了上述示例中的6种采场宽度方案各自对应的各个安全指标参数的值和经济指标参数的值。
[0079]
表1
[0080][0081]
s112：根据每个所述预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值，分别确定每个所述预设采场宽度方案的得分值。
[0082]
本实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置可以分别根据每个预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值来确定每个预设采场宽度方案的得分值。其中，采场宽度方案的得分值越高，表示采场宽度方案对应的安全系数以及经济效益越高，即表示采场宽度方案越佳。
[0083]
在本技术的一个实施例中，s112具体可以通过如图8所示的s1121～s1123实现，详述如下：
[0084]
s1121：根据所有所述预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值，确定针对所有所述预设采场宽度方案的正理想解和负理想解。
[0085]
本实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置可以根据每个预设采场宽度方案的安全指标参数的值和经济指标参数的值分别构建每个预设采场宽度方案对应的评价指标集。具体地，针对每个预设采场宽度方案，凿岩硐室的稳定性确定装置可以将该预设采场宽度方案对应的每个安全指标参数的值和每个经济指标参数的值分别作为该预设采场宽度方案对应的评价指标集中的一个元素，得到该预设采场宽度方案对应的评价指标集。示例性的，结合表1，由于预设采场宽度方案1对应的各个安全指标参数的值和各个经济指标参数的值分别为42.51、0.15、467.21、1.75、7.15及280，因此，凿岩硐室的稳定性确定装置构建得到的该预设采场宽度方案1对应的评价指标集a1可以为[42.510.15467.211.757.15280]。
[0086]
凿岩硐室的稳定性确定装置得到每个预设采场宽度方案对应的评价指标集后，可以根据所有预设采场宽度方案对应的评价指标集构建针对所有预设采场宽度方案的评价矩阵。具体地，凿岩硐室的稳定性确定装置可以先对每个预设采场宽度方案对应的评价指
标集进行归一化处理，使得评价指标集中的每个元素的值均在[0,1]之间，再将归一化处理后的所有预设采场宽度方案对应的评价指标集进行组合，得到针对所有预设采场宽度方案的评价矩阵。其中，评价矩阵中的一行元素即为一个预设采场宽度方案对应的评价指标集，不同行元素分别为不同的预设采场宽度方案对应的评价指标集；评价矩阵中的同一列元素包括所有预设采场宽度方案在同一个安全指标参数或经济指标参数下的取值。
[0087]
示例性的，结合表1，凿岩硐室的稳定性确定装置基于上述方式确定得到的针对所有预设采场宽度方案的评价矩阵a可以为：
[0088][0089]
其中，a1～a6分别为预设采场宽度方案1～预设采场宽度方案6各自对应的评价指标集。
[0090]
凿岩硐室的稳定性确定装置得到针对所有预设采场宽度方案的评价矩阵后，可以将每一列元素中值最小的元素进行组合得到针对所有预设采场宽度方案的正理想解，将每一列元素中值最大的元素进行组合得到针对所有预设采场宽度方案的负理想解。其中，示例性的，结合上述示例可得，针对所有预设采场宽度方案的正理想解a

＝[0.425 0.08 0.421 0.275 0.477 0.238]；针对所有预设采场宽度方案的负理想解a
‑
＝[0.492 0.19 0.479 1.000 0.715 0.357]。需要说明的是，上述正理想解包含的元素的个数和负理想解包含的元素的个数与每个预设采场宽度方案对应的评价指标集包含的元素个数均相等。
[0091]
s1122：计算每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解和所述负理想解的整体相似度。
[0092]
凿岩硐室的稳定性确定装置得到针对所有预设采场宽度方案的正理想解和负理想解后，可以计算每个预设采场宽度方案与该正理想解和负理想解的整体相似度。
[0093]
具体地，在一种可能的实现方式中，凿岩硐室的稳定性确定装置可以基于以下步骤计算每个预设采场宽度方案与上述正理想解和负理想解的整体相似度：
[0094]
计算每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解的第一距离；
[0095]
计算每个所述预设采场宽度方案与所述负理想解的第二距离；
[0096]
根据每个所述预设采场宽度方案对应的所述第一距离和所述第二距离，确定每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解和所述负理想解的整体相似度。
[0097]
本实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置具体可以基于以下公式计算各个预设采场宽度方案与上述正理想解的第一距离：
[0098][0099]
其中，d
i
为第i个预设采场宽度方案与上述正理想解的第一距离，a
ij
为第i个预设采场宽度方案对应的评价指标集中的第j个元素的值，a
ij
为上述正理想解中的第j个元素
的值，n为每个预设采场宽度方案所包含的元素的个数。
[0100]
凿岩硐室的稳定性确定装置具体可以基于以下公式计算各个预设采场宽度方案与上述负理想解的第二距离：
[0101][0102]
其中，d
i
‑
为第i个预设采场宽度方案与上述负理想解的第二距离，a
ij
为第i个预设采场宽度方案对应的评价指标集中的第j个元素的值，a
ij
‑
为上述负理想解中的第j个元素的值，n为每个预设采场宽度方案所包含的元素的个数。
[0103]
基于此，凿岩硐室的稳定性确定装置具体可以基于以下公式计算各个预设采场宽度方案与上述正理想解和负理想解的整体相似度：
[0104][0105]
其中，t
i
为第i个预设采场宽度方案与上述正理想解和负理想解的整体相似度。
[0106]
s1123：将每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解和所述负理想解的整体相似度分别确定为每个所述预设采场宽度方案的得分值。
[0107]
本实施例中，凿岩硐室的稳定性确定装置计算出每个预设采场宽度方案与上述正理想解和负理想解的整体相似度后，可以直接将每个预设采场宽度方案与上述正理想解和负理想解的整体相似度分别确定为每个预设采场宽度方案的得分值。
[0108]
示例性的，假如凿岩硐室的稳定性确定装置计算得到的上述6个预设采场宽度方案与上述正理想解和负理想解的整体相似度分别为：0.7893、0.8289、0.7889、0.8225、0.7320及0.1908，则凿岩硐室的稳定性确定装置可以将上述6个预设采场宽度方案的得分值分别确定为：0.7893、0.8289、0.7889、0.8225、0.7320及0.1908。
[0109]
s113：根据所有所述预设采场宽度方案的得分值，从所有所述预设采场宽度方案中确定符合预设要求的目标采场宽度方案。
[0110]
本技术实施例中，预设要求可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。示例性的，由于本技术实施例中，预设采场宽度方案的得分值越高，表示该预设采场宽度方案越佳，因此，在一种可能的实现方式中，预设要求可以为：预设采场宽度方案的得分值排列在前n。其中，n为正整数。
[0111]
示例性的，假如上述6个预设采场宽度方案的得分值分别为0.7893、0.8289、0.7889、0.8225、0.7320及0.1908，n为1，则凿岩硐室的稳定性确定装置可以将第2个预设采场宽度方案(即方案2)确定为符合预设要求的目标采场宽度方案。
[0112]
以上可以看出，本实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定方法，由于基于各个预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值来确定各个预设采场宽度方案的得分值；并基于各个预设采场宽度方案的得分值，从所有预设采场宽度方案中确定出符合预设要求的目标采场宽度方案，因此使得确定出的目标采场宽度方案可以同时满足采场在稳定性方面以及经济效益方面的要求，从而可以准确预测在采场采用目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破的过程中采场上部的凿岩硐室的稳定性状态。
[0113]
请参阅图9，图9为本技术实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。该凿岩硐室的稳定性确定装置90包
括的各单元用于执行上述方法实施例中的各步骤，具体请参阅上述方法实施例中的相关描述。如图9所示，该凿岩硐室的稳定性确定装置90包括：第一确定单元91和第二确定单元92。其中：
[0114]
第一确定单元91用于从所有预设采场宽度方案中确定符合预设要求的目标采场宽度方案。
[0115]
第二确定单元92用于采用数值模拟法确定在采场采用所述目标采场宽度方案的情况下，对矿体进行爆破操作后所述采场上部的凿岩硐室的稳定性状态。
[0116]
可选的，第二确定单元92包括：模型构建单元、爆破模拟单元以及稳定性确定单元。其中：
[0117]
模型构建单元用于基于所述目标采场宽度方案以及所述采场的其它预设结构参数的值，采用数值模拟法构建所述采场的受力特性模型。
[0118]
爆破模拟单元用于基于预设的爆破振动荷载数据，采用所述数值模拟法对所述受力特性模型进行模拟爆破操作，并在所述模拟爆破操作后生成针对所述凿岩硐室的各个稳定性指标的分布云图。
[0119]
稳定性确定单元用于基于所有所述稳定性指标的分布云图确定所述凿岩硐室的稳定性状态。
[0120]
可选的，所述稳定性状态包括：稳定和不稳定；对应地，稳定性确定单元具体用于：
[0121]
基于各个所述稳定性指标的分布云图，判断每个所述稳定性指标的分布情况是否分别满足每个所述稳定性指标对应的预设要求；
[0122]
若所有所述稳定性指标的分布情况均分别满足所述稳定性指标各自对应的预设要求，则确定所述凿岩硐室的稳定性状态为稳定；
[0123]
若有至少一个稳定性指标的分布情况不满足所述至少一个稳定性指标对应的预设要求，则确定所述凿岩硐室的稳定性状态为不稳定。
[0124]
可选的，第一确定单元91包括：第一获取单元、得分值确定单元及采场宽度确定单元。其中：
[0125]
第一获取单元用于获取各个预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值。
[0126]
得分值确定单元用于根据每个所述预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值，分别确定每个所述预设采场宽度方案的得分值。
[0127]
采场宽度确定单元用于根据所有所述预设采场宽度方案的得分值，从所有所述预设采场宽度方案中确定符合预设要求的目标采场宽度方案。
[0128]
可选的，得分值确定单元具体包括：理想解确定单元、相似度计算单元及第一识别单元。其中：
[0129]
理想解确定单元用于根据所有所述预设采场宽度方案对应的安全指标参数的值和经济指标参数的值，确定针对所有所述预设采场宽度方案的正理想解和负理想解。
[0130]
相似度计算单元用于计算每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解和所述负理想解的整体相似度。
[0131]
第一识别单元用于将每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解和所述负理想解的整体相似度分别确定为每个所述预设采场宽度方案的得分值。
[0132]
可选的，相似度计算单元具体用于：
[0133]
计算每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解的第一距离；
[0134]
计算每个所述预设采场宽度方案与所述负理想解的第二距离；
[0135]
根据每个所述预设采场宽度方案对应的所述第一距离和所述第二距离，确定每个所述预设采场宽度方案与所述正理想解和所述负理想解的整体相似度。
[0136]
可选的，所述安全指标参数包括：采场顶板所受的最大压应力、采场顶板所受的最大拉应力、采场的塑性区体积以及采场的最大竖向位移中的任意一种或任意至少两种的组合；所述经济指标参数包括：采场的采切比和/或生产能力。
[0137]
需要说明的是，上述各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本技术方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参照方法实施例部分，此处不再赘述。
[0138]
图10为本技术又一实施例提供的一种凿岩硐室的稳定性确定装置的结构示意图。如图10所示，该凿岩硐室的稳定性确定装置100包括：处理器101、存储器102以及存储在存储器102中并可在处理器101上运行的计算机程序103，例如凿岩硐室的稳定性确定方法对应的程序。处理器101执行计算机程序103时实现上述各个凿岩硐室的稳定性确定方法实施例中的步骤，例如图1所示的s11～s12。或者，处理器101执行计算机程序103时实现上述图9对应的实施例中各单元的功能，例如，图9所示的单元91～92的功能，具体请参阅图4对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。
[0139]
示例性的，计算机程序103可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在存储器102中并由处理器101执行，以完成本技术。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序103在凿岩硐室的稳定性确定装置100中的执行过程。例如，计算机程序103可以被分割成第一获取单元、第一确定单元及第二确定单元，各单元具体功能如上所述。
[0140]
本领域技术人员可以理解，图10仅仅是凿岩硐室的稳定性确定装置100的示例，并不构成对凿岩硐室的稳定性确定装置100的限定，凿岩硐室的稳定性确定装置100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如凿岩硐室的稳定性确定装置100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0141]
处理器101可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0142]
存储器102可以是凿岩硐室的稳定性确定装置100的内部存储单元，例如凿岩硐室的稳定性确定装置100的硬盘或内存。存储器102也可以是凿岩硐室的稳定性确定装置100的外部存储设备，例如凿岩硐室的稳定性确定装置100上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器102还可以既包括凿岩硐室的稳定性确定装置100的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器102用于存储所述计算机程序以及凿岩硐室的稳定性确定装置100所需
的其他程序和数据。存储器102还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0143]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述实施例中的凿岩硐室的稳定性确定方法中的各步骤。
[0144]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在凿岩硐室的稳定性确定装置上运行时，使得凿岩硐室的稳定性确定装置执行上述实施例中的凿岩硐室的稳定性确定方法中的各步骤。
[0145]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0146]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。