李宁，王李管，贾明涛



基于粗糙集理论和支持向量机的岩爆预测

李宁1, 2, 3，王李管1, 3，贾明涛1, 3

(1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙，410083；2. 武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉，430070；3. 中南大学数字矿山研究中心，湖南长沙，410083)

为了提高不同环境和地质条件下对岩爆预测的准确性，在综合岩爆影响因素的基础上，选取岩石取样处的埋深、岩石单轴抗压强度，岩石单轴抗压强度与抗拉强度比值、围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值、岩石弹性变形能指数作为评判指标建立岩爆烈度预测决策表，根据粗糙集理论中的属性约简算法，确定特定地质条件下岩爆的主要影响因素，删除冗余数据，再使用粒子群算法优化支持向量机的参数，通过核函数将岩爆主控因素映射到高维空间，拟合主控因素与岩爆烈度之间的非线性映射关系，建立基于粗糙集理论和粒子群支持向量机(RS-PSOSVM)的岩爆预测模型，并将该模型应用于大相岭隧道的岩爆预测。研究结果表明：该模型具有较高准确率和和较强稳定性；岩爆预测结果与实际结果一致，验证了该模型的可行性。

岩爆预测；支持向量机；粒子群算法；粗糙集理论

岩爆是在地应力条件下深部工程开挖或开采过程中的一种地质灾害，是由于开挖卸荷作用致使围岩应力重新分布，岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下突然猛烈释放，导致岩体产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷等脆性破坏的现象[1−4]。……