基于PCA 的爆破效果與參數(shù)關(guān)聯(lián)分析

呂文偉

（中國(guó)神華哈爾烏素露天煤礦，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300）

隨著煤炭市場(chǎng)的需求擴(kuò)大，露天煤礦開(kāi)采強(qiáng)度及產(chǎn)量也在進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)于大型露天煤礦每天要進(jìn)行大量爆破，爆破效果的好壞直接影響著采掘效率，進(jìn)而影響礦山的整體經(jīng)濟(jì)效益。露天礦開(kāi)采范圍廣，地質(zhì)情況相當(dāng)復(fù)雜，爆破效果的影響因素非常復(fù)雜。現(xiàn)階段對(duì)于爆破效果的影響因素研究眾多，于海闊[1]等采用層次分析法（AHP）對(duì)炸藥爆速、炸藥密度等因素的重要性程度進(jìn)行具體的計(jì)算，參考過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，確定出主要的影響因素，但缺少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作的數(shù)據(jù)印證。米東升[2]對(duì)于單個(gè)炮孔的爆破效果進(jìn)行了理論分析，但是多個(gè)炮孔爆破效果必然會(huì)與爆破參數(shù)、起爆順序、裝藥結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，對(duì)于實(shí)際操作只能有一定的理論支撐，未能根本上改善爆破效果。喻曉峰[3]等應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析對(duì)一個(gè)采石場(chǎng)進(jìn)行了爆破質(zhì)量分析，結(jié)果表明，天然不可變因素即巖體裂隙分布狀態(tài)對(duì)爆破塊度起首要控制作用，但未明確給出提升爆破質(zhì)量的技術(shù)措施[3]。為此，以哈爾烏素露天煤礦為研究對(duì)象，采集大量爆破效果分析數(shù)據(jù)，運(yùn)用主成分分析法明確各爆破參數(shù)對(duì)于爆破效果的權(quán)重。

1 PCA 的基本原理

1846 年，Bracais 通過(guò)將新變量之間相互獨(dú)立提出了新成分分析法，之后經(jīng)過(guò)多位學(xué)者不斷優(yōu)化使得該方法可成熟應(yīng)用。主成分分析法運(yùn)用線性變換協(xié)方差矩陣為對(duì)角矩陣，將變量轉(zhuǎn)化為具有正交性質(zhì)的新變量，再利用利用最小均方誤差的提取方法從中選擇少數(shù)可以代表原始變量信息的因子，實(shí)現(xiàn)多維變量到低維變量的計(jì)算統(tǒng)計(jì)[4]。……