基于指標滿意度的充填配比正交優化試驗

高 峰，王巧莉，彭先艷，艾凱明

(1．中南大學資源與安全工程學院，湖南長沙 410083;2．福州大學環境與資源學院，福建福州 350116)

0 引言

充填是保證地下礦山安全開采的有效手段之一，長期以來，一般都憑借經驗或者工程類比法確定充填材料的配比，這帶有較大的主觀隨意性，不符合采礦科學規律．近年來，許多專家學者對充填配比的優化進行了多方面研究．王新民等［1］利用Matlab建立多元線性回歸模型，通過實驗數據找出隨機變量和控制變量的相關關系，實現充填料的配比優化;李夕兵等［2］采用博弈樹分析方法，解決了高階段充填配比優化問題;崔剛等［3］采用BP算法建立充填質量模型，優化充填料漿配比;史俊偉等［4］運用正交試驗確定了不同配比及濃度對充填體各項性能指標的敏感程度，以及各指標隨各因素的變化趨勢;周科平等［5］采用遺傳算法實現了對尾砂膠結充填灰砂比的優化．然而，這些研究只針對單個指標對各個因素的敏感程度，很少涉及到多個指標對各個因素的綜合敏感程度．

正交試驗使用標準化的正交表安排試驗方案，并對試驗結果進行分析，從而找到最優試驗方案，是一種高效處理多因素優化問題的科學研究方法［6－8］．充填體質量的評價是一個典型的多指標綜合評價問題．而對于多指標的正交試驗，由于指標之間的差異性和矛盾性，使得對試驗方案的評價變得異常復雜，為了解決這個難題，先后發展了如理想點法、功效系數……