基于指数型白化函数和灰色理论的矿井突水水源识别方法与流程

技术特征：
1.一种基于指数型白化函数和灰色理论的矿井突水水源识别方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、确定灰色理论与水源判别的联系，基于实测水样利用huber-m值估计法对离子指标浓度值进行对应含水层类型分级；s2、利用指数型白化函数对实测水样常规离子测试数据建立各离子指标对应含水层类型的隶属度函数；将实测水样常规离子测试数据回代到函数模型中，得出隶属度值，基于各离子指标隶属度函数值，对每个实测水样各离子指标对应含水层的权重值采用百分比权重法进行计算；s3、基于各离子指标隶属度函数值和对应含水层的权重值确定综合隶属度矩阵，根据综合隶属度的大小识别不同实测水样的水源类型。2.根据权利要求1所述的基于指数型白化函数和灰色理论的矿井突水水源识别方法，其特征在于，所述s1具体包括：s11设有n个事件a1,a2,
…
,a
n
，每个事件都有对应m个决策b1,b2,
…
,b
n
，si
ij
表示第i事件用第j个对策b
j
处理的局势，构成n
×
m个局势，局势矩阵可表示为：决策时运用的准则或者标准即灰色局势决策的目标记为：t＝{t1,t2,
…
,t
p
}；在基于灰色局势决策识别突水水源中，不同实测水样作为事件i，不同离子指标类型作为决策j，以不同含水层类型作为目标t；s12采集若干组实测水样训练样本，采用分析-描述统计-探索-huberm值估计算法对训练样本若干个离子指标浓度值进行对应含水层分级。3.根据权利要求1所述的基于指数型白化函数和灰色理论的矿井突水水源识别方法，其特征在于，所述s2具体包括：s21建立指数型白化函数：当t＝1时，采用降半曲边梯形隶属函数为：当2≤t＜p时，采用曲边梯形隶属函数为：
当t＝p时，采用升用降半曲边梯形隶属函数为：公式(2)-(4)中，f
jt
为t目标，即含水层类型中的第j个离子指标的白化隶属度函数；p为目标数，即含水层数目，指数系数b
jt
表示某一含水层t的第j个离子指标值的上限，特别的b
j0
表示第j个离子指标值的下限，其值为0；β
j
为第j离子指标的参考标准，并将其取为第j个离子指标各含水层类型标准的平均值，即s22回代实测水样常规离子测试数据到白化函数中计算出不同目标下的白化隶属度值为为s23计算每个实测水样的离子指标对应各含水层类型中的权重值，其中i＝1,2,
…
,n，j＝1,2,
…
,m，t＝1,2,
…
,p。4.根据权利要求3所述的基于指数型白化函数和灰色理论的矿井突水水源识别方法，其特征在于，所述s3具体包括：s31基于s22和s23确定综合隶属度矩阵r
it
，s32、依据最大隶属度原则找出各水样隶属度最大值所在的水源类别，为该突水水源，即

技术总结
本发明提供了一种基于指数型白化函数和灰色理论的矿井突水水源识别方法，包括如下步骤：首先确定灰色理论与水源判别的联系，然后采用指数型白化函数理论对原始数据建立隶属度函数，计算出各离子指标对应含水层类型的隶属度后，再求出每个实测水样指标对于含水层类型的权重值，最后对隶属度进行加权得到对应含水层类型的综合隶属度，按最大隶属原则找出最大值所在的类别，即为该实测水样的类别，从而快速、准确的识别出矿井突水水源。本发明解决了传统灰色局势决策法的线性白化函数存在未能覆盖所有实测值、可能丢失有用信息以及使评价结果出现误差的问题，具有较好的工程应用价值，满足了矿井多含水层突水水源识别的需要。满足了矿井多含水层突水水源识别的需要。满足了矿井多含水层突水水源识别的需要。


技术研发人员：琚棋定 彭涛声 胡泰丰 胡友彪
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/14