最大下沉角计算的神经网络模型研究

最大下沉角是确定地表移动盆地走向主断面位置的关键性参数,关系到地表移动和变形预计的精度.系统分析了影响最大下沉角的地质采矿因素,根据国内大量的地表移动观测资料,建立了最大下沉角计算的神经网络模型.该模型与遗传算法相结合,克服了单一神经网络易陷入局部最优和收敛速度慢等缺点.研究表明,用基于遗传算法的神经网络来计算地表移动盆地的最大下沉角,其结果更加真实、可靠.     

基于模块化神经网络的地表移动边界角预计

地表移动边界角是确定地表移动盆地的重要参数。利用粗糙集理论对边界角影响因素进行筛选,结合模块化神经网络建立边界角的预计模型。收集了116个地表移动观测站的数据,并将15个影响因素约简到9个,利用其中的100组数据对网络进行训练,其余16组数据作为检验样本。结果表明,利用粗糙集理论约简后的因素建立的模块化神经网络模型精度最高。     

山区复杂地形下地表移动盆地边界角量参数研究

为准确有效地获得山区复杂地形条件下地表运移规律和角量参数,以山西山区某矿20210复杂地形工作面为例,提出了一种“以点求面”的计算模式,在山区复杂地形工作面非主断面处建立地表移动观测网,利用遗传算法在参数优化推导中的优势,优化出本地区的概率积分法预计参数,拟合研究了山区复杂地形下的地表移动变形规律,得到了地表移动盆地边界角量参数。通过优化的参数对地表移动变形进行了概率积分法预计,并与非主断面实测数据进行了对比分析。结果表明:基于遗传算法优化参数得出的概率积分法结果,其误差均在5%以内,验证了预计参数及地表下沉数据的可靠性。该地形条件下地表移动下沉最大值为853 mm,矿区走向移动角为69.0°,上山移动角为73.1°,上山边界角为70.3°,下山边界角为59.4°,充分采动角为59.3°,最大下沉角为83.6°。     

毛乌素沙漠区煤层开采地表移动变形规律研究

我国西部矿区生态脆弱,煤炭资源开采引起的地表移动变形是破坏生态环境的重要因素。为了研究毛乌素沙漠矿区采煤引起的地表移动变形规律,在某矿首采面上方建立了地表移动观测站,利用球心空间拟合RTK测量技术进行了地表移动变形定期监测。通过对实测数据进行分析,得到了以下结论：①地表移动过程是连续渐变的,地表移动盆地边界角为58°,移动角为63°,裂缝角为79°;②地表下沉速度快,实测最大下沉速为110 mm/d,最大下沉速度系数为3.14,明显大于我国东部矿区类似深厚比条件下中厚煤层综采的下沉速度;③地表楔形裂缝发育,主要位于采区边界和工作面前方,拐角处呈现弧形状态;④地表移动分布规律基本符合概率积分法模型,利用遗传算法反演得到了概率积分法模型参数。上述研究成果将为类似矿区合理留设各类保护煤柱、地表沉陷预测以及设计“三下”采煤方案提供参考。     

近水平煤层开采地表移动角量参数研究

为了提高保护煤柱尺寸设计的准确性,分析了近水平开采地表移动角量参数的影响因素,通过力学分析给出了近水平煤层开采地表移动角量参数的准则表达式,根据大量的实测资料综合分析,利用非线性回归分析方法建立了地表移动角量参数与地质采矿条件之关系,给出了近水平煤层开采地表移动盆地内边界角、移动角和充分采动角的计算公式.通过实例进行对比分析,地表移动角量参数的计算值与现场实测结果非常接近.     

石拉乌素煤矿地表岩移参数研究

针对石拉乌素煤矿在高原堆积型沙丘地貌特征下求取地表岩移参数问题,通过在201综采工作面地表设计并布设岩移监测站,计算出地表移动参数,包括起动距、超前影响距、最大下沉速度、滞后角,并根据监测数据绘制的下沉曲线得到开采工作面的地表移动角值,包括上山移动角、下山移动角、最大下沉角以及综合边界角。     

条带开采与固体充填开采地表沉陷规律研究

目前,建筑物下采煤通常采用条带开采和充填开采,为了研究这2种建筑物下采煤方法的地表移动变形规律,结合花园煤矿条带开采和固体充填开采实测数据,分别进行了地表静态、动态移动变形规律分析。研究得出：条带开采走向边界角56°,固体充填开采走向边界角57°、上山边界角62°、下山边界角53°;两者的地表移动盆地特征基本符合传统垮落法开采地表沉陷规律,但两者动态移动变形规律与其相比有一定的差异,在工作面回采过程中两者地表点下沉速度较小,出现多处峰值现象,基本不存在传统垮落法开采地表急剧下沉的活跃阶段。最后反演出地表预计概率积分法模型各参数。上述研究将为类似矿区地表沉陷预计以及开采方案设计提供一定的参考和指导。     

布尔台矿采空区下开采的地表移动规律初探

为研究采空区下浅埋厚煤层综放开采对地表影响,对布尔台42105工作面开采进行地表移动观测,得出了该区条件下综放开采的地表移动规律。结果表明,采空区下工作面回采引起的地表下沉变形有如下特点:随着工作面的推进,地表下沉启动后下沉速度快,达到最大下沉值需要时间短,而后趋于稳定;地表移动和变形值较大,并进一步实测和计算得出地表最大下沉值2740mm、边界角57.45°、超前影响距249m、超前影响角60.4°和最大下沉速度滞后角76°。运用概率积分法分析得出42105工作面地表沉降模型相应参数,为预测相似条件下地表沉降和相应控制措施提供了范例。     

地表移动观测站的设计研究

介绍了地表移动观测站的设计原则和布设形式,观测站布设中应注意的问题,边界角及松散层移动角在地表移动观测站中的应用。     

东坡矿特厚煤层综放开采地表移动规律特殊性及机理分析

为研究浅埋深中厚基岩特厚煤层综放开采地表移动规律,在东坡煤矿914工作面地表建立了移动站进行了观测。通过分析观测站测得的实测数据,得出了一套完整的地表移动与变形计算参数和角量参数;并从采矿工艺、地质因素以及力学角度对该规律的特殊性进行了合理分析。研究成果表明东坡矿地表移动规律具有:主要影响角正切值较大、下沉系数较小、水平移动系数较小、拐点偏移距较大、边界角和移动角较大、动态角量参数较大等特殊性。为该矿区以后"三下"采煤提供了理论依据,丰富了类似地质采矿条件下的地表移动与变形的资料。