張研 吳哲康

摘 要：為解決露天礦山爆破開(kāi)采過(guò)程中巖石爆破粒徑大小難以獲取的問(wèn)題，提出一種基于主成分分析法（ＰＣＡ）及相關(guān)向量機(jī)（ＲＶＭ）相結(jié)合的礦山巖石爆破粒徑預(yù)測(cè)模型．該模型利用ＰＣＡ對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，選取出４個(gè)相互獨(dú)立的主成分變量，并借助ＲＶＭ構(gòu)建主成分與爆破粒徑之間的非線性映射關(guān)系，從而建立預(yù)測(cè)模型．將該模型應(yīng)用于工程實(shí)例，并與ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和ＬＭ雙隱含層模型進(jìn)行對(duì)比．結(jié)果表明，在相同學(xué)習(xí)樣本下，ＰＣＡＲＶＭ 模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值更加接近，在平均相對(duì)誤差和均方差上遠(yuǎn)小于另兩種模型．

關(guān) 鍵 詞：露天礦山；主成分分析；相關(guān)向量機(jī)；爆破；巖石粒徑；降維處理；非線性映射；預(yù)測(cè)模型

中圖分類號(hào)：ＴＤ２３５ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號(hào)：１０００－１６４６（２０２３）０２－０２２９－０６

由于城市建設(shè)和發(fā)展，目前我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增長(zhǎng)，如何高效、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行露天礦爆破開(kāi)采成為關(guān)鍵問(wèn)題［１］．礦山爆破活動(dòng)后形成的巖石爆破粒徑大小一直是露天礦開(kāi)采工作中的重要控制指標(biāo)，合適的巖石爆破粒徑不僅有利于礦巖物的采裝及運(yùn)輸，減小了二次爆破的幾率，而且加快了礦山開(kāi)采進(jìn)度，降低了施工成本［２］．因此，準(zhǔn)確掌握巖石爆破粒徑大小成為了露天礦山開(kāi)采工作的重點(diǎn)．為精確獲得礦山爆破活動(dòng)后的巖石粒徑數(shù)據(jù)，眾多學(xué)者對(duì)此展開(kāi)了相關(guān)研究，國(guó)外學(xué)者通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式，建立了巖石爆破粒徑的數(shù)學(xué)模型，如Ｐｅｌｅｇ［３］建立了以ＲｏｓｉｎＲａｍｍｌｅｒ命名的經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)爆破料堆粒徑進(jìn)行相關(guān)研究；Ｏｕｃｈｔｅｒｌｏｎｙ［４］建立了以尺寸分布函數(shù)為基礎(chǔ)的ＫＣＯ模型，該模型可適用于細(xì)粒徑爆破巖塊，且預(yù)測(cè)精度較高．然而，基于經(jīng)驗(yàn)公式所建立的數(shù)學(xué)模型存在計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)、適用范圍局限等不足．因此，有必要尋找一種更為合理、高效、準(zhǔn)確的方法來(lái)解決巖石爆破粒徑獲取問(wèn)題．