基于GA和LS-WSVM矿区地表下沉系数预测

 针对传统方法中预计地表下沉系数存在的缺陷。以我国典型的地表移动观测站数据为例,采用启发式算法遗传算法进行参数寻优,提出将小波理论与最小二乘支持向量机结合而成的最小二乘小波支持向量机的方法对地表下沉系数进行预测。实验结果表明,与改进的BP神经网络和PSO-SVM两种方法相比,基于GA和LS-WSVM矿区地表下沉系数预测方法收敛速度更快,精确度更高。     

基于PCA-GA-SVM模型的地表下沉系数预测

为解决地表下沉系数难以精准预测的问题,提出了基于主成分分析(PCA)的遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)模型。利用主成分分析法对45个矿区的7个地表移动参数影响因子进行降维,提取出新的主成分,同时通过遗传算法获取能够优化支持向量机的最优惩罚参数和最优核函数参数,将主成分输入优化后的支持向量机,对比地表下沉系数的预测值与真实值之间的差距,计算平均相对误差,并与SVM,PCA-SVM,GA-SVM 3种模型的平均相对误差对比。结果表明：PCA-GA-SVM模型的平均相对误差可以达到7.01%,精度更高,更能准确地预测地表下沉系数。     

地表下沉系数严重偏小的原因分析

本文以地表沉陷及岩移实测资料为依据 ,并根据覆岩的结构及探测试验现象 ,对地表下沉系数严重小于正常值的原因进行了初步分析 ,得出了在特殊地质采矿条件下 ,弯曲带内的离层裂缝是引起下沉系数偏小的主要原因的初步结论。     

开采沉陷地区下沉系数分析

地表沉陷值的大小取决于开采矿层上覆岩层中各控制层的破坏形式。根据岩石力学理论，研究了岩梁极限跨度的计算方法，分析了地表下沉的基本模式，并且给出了计算下沉系数的实用公式。     

基于GA-SVM的条带开采下沉系数预测

将遗传算法(GA)与支持向量机(SVM)相结合,采用GA算法优化SVM变量因子,通过对条带开采地表下沉系数的主要影响因素进行分析,建立了基于GA-SVM的条带开采地表下沉系数预测模型,解决了条带开采下沉系数预测误差较大的问题。     

基于正交实验法的地表下沉系数主因素分析

以山东省南部某煤矿地质条件为原型,运用正交实验法以及FLAC3D数值模拟软件,确定了条带开采中影响下沉系数的主次因素。实验结果表明,在采高,采宽和煤柱留设宽度诸多影响因素中,采高对地表下沉系数影响最为显著。地表下沉系数与这3个因素主次关系的确立,对条带开采方案设计具有理论指导意义。     

多煤层重复开采地表下沉系数演变研究

以太原西山矿区杜儿坪煤矿南三盘区为研究区,采用FLAC^3D软件建立数值模型,分析矿区2^#、3^#煤层重复开采后的地表下沉系数演变规律。数值模拟实验结果表明：沉陷预计结果与原有成果、PS-InSAR监测结果均吻合较好,下沉系数随重复采动次数增加呈现增大趋势,表现为2^#煤层分层开采时的下沉系数是一次采全高的1.1倍,继续开采下部3^#煤层时下沉系数是2^#煤层分层开采时的1.27倍。研究结果为多煤层重复开采下的地表沉陷防控和地物保护提供了依据,也为开展重复采动生态损伤及恢复治理等研究提供了基础参考。     

基于长壁采空区覆岩稳定性的地表残余下沉系数计算方法

为确定地表建(构)筑物荷载作用下长壁采空区地表残余下沉系数,基于长壁采空区覆岩稳定性分析方法,提出了采空区中央和边界两个区域的地表下沉系数确定原则和计算方法.采用概率积分法对荷载作用下长壁采空区地表残余沉陷预测时,地表下沉系数的选取应充分考虑地表荷载大小和作用位置、垮落带岩体的压密,以及裂缝带破断岩体结构的稳定性,按照...     

基于神经网络的地表下沉系数计算

在实测资料以及综合分析地表下沉系数影响因素的基础上 ,采用人工神经网络方法建立了地表下沉系数的计算模型 ,并用实际数据对网络进行学习训练和检测。结果表明 ,用改进BP算法得出的地表下沉系数预测结果与实际情况相吻合。     

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.     

条带开采下沉系数经验公式的适应性分析

列举出5个计算条带开采下沉系数的经验公式。分析了采深、采厚、采出率、采宽/留宽的变化对条带开采下沉系数的影响,以及5个条带开采下沉系数经验公式的表达特征。对比分析表明,地质采矿条件的多样性、实测资料的有限性、统计分析方法的局限性,使得5个公式均存在一定的不足,发现了具有普适性的经验公式。对条带开采下沉系数计算公式的选择应十分谨慎,根据地质采矿条件分析因素在地表变形中的作用,选择合理的计算公式。     

The new method of prediction on mining subsidence and deformation

A new probability function of mining overlying strata and subsidence is put forward that has a general statistical significance based on the ideal stochastic medium displacement model. It establishes a new system of prediction on horizontal mining subsidence and deformation, which gives a new method for prediction on mining subsidence and deformation.     

遗传规划在最大下沉值预测中的应用

基于Matlab语言编制的遗传规划程序,选取地面最大下沉值的主要影响因素,搜集学习样本对程序进行了训练,建立了地面最大下沉值预测的遗传规划模型,然后用测试样本对模型进行了测试.结果表明：相对误差在工程允许范围之内,模型的预测性能令人满意,遗传规划在公式发现中有其独特的优势,将其用于最大下沉值的预测中是可行的.     

临涣煤矿薄基岩下条带开采地表沉陷实测研究

分析确定了临涣煤矿村庄压煤条带开采方案,经过两个条带工作面的成功试采,安全采出煤炭约11万t.地表沉陷实测结果表明:地面移动变形最大值均小于建筑物I级损坏临界值,建筑物未采取任何加固措施保护完好,留设煤柱能够保持长期稳定,取得了显著的经济效益.     

MMF模型在采空区地表沉降预测中的应用

在分析了采空区地表沉降规律和MMF生长曲线模型特点后,针对目前采空区地表沉降预测模型的不足,提出了基于MMF模型的地表沉降时间函数模型,最后通过工程实例应用对该模型的合理性进行了验证。结果表明：该模型能够很好地反映采空区地表沉降随时间的发展规律,能够比较准确地预测地表沉降量,且在实测数据量合适的情况下,模型预测结果比实测结果略微偏大,这在工程上是偏于安全的。     

钻井水溶法开采的地表沉陷预计研究

为了准确预计钻井水溶法开采后对地表产生的移动和变形,基于钻井水溶法开采特点,利用由不溶矿物形成的结晶水物质的膨胀率,建立了钻井水溶法开采的等价采高模型。此外,还分析了随机介质理论用于钻井水溶法开采地表沉陷预计的可行性。在阐述概率积分法基本原理的基础上,通过借鉴国内外条带水砂充填开采的预计实例,求得了钻井水溶法开采的概率积分法预计参数,并结合工程实例,利用概率积分法预计了某盐矿开采后引起的地表移动变形。结果表明:建立在上覆岩层软弱、顶板跨落基础上的概率积分预计方法适用于钻井水溶法开采的地表沉陷预计,且钻井水溶法开采后引起的地表移动变形值远小于相同条件下的煤矿开采。     

动态灰色预测模型在崩落法矿山地表沉降预测中的应用

针对灰色预测模型GM(1,1)更适用于短期预测的问题,以其为基础采用等维新息和等维灰数递补两种动态灰色预测方法对矿山地表的沉降量进行了中长期预测研究。探讨了等维新息模型和等维灰数递补模型预测的实现机理,对不同模型的预测结果和精度进行了比较研究。研究发现等维新息模型可以利用新息调整灰色模型,等维灰数递补模型可以利用灰度约束灰平面的大小,两者相结合能够提高模型的预测精度。工程实践表明:将等维新息模型和等维灰数递补模型结合运用,适用于中长期的沉降预测,能够获得更为合理和精确的预测结果。     

地表下沉衰减函数与塌陷区稳定性分析

根据地表下沉的3个阶段,分析了地表下沉速度的主要影响因素;以Knothe时间函数为基础,导出了适用于衰退期及其之后的下沉衰减函数,并提出下沉衰减函数中参数的确定方法.针对兖州矿区典型塌陷区不同的地质开采条件和现场实测资料,求出了典型塌陷区的下沉衰减函数和残余下沉量;最后提出了塌陷区稳定性评价指标和塌陷区稳定性分类方法,将塌陷区分为非稳定型、相对稳定型和稳定型,并对塌陷区进行了稳定性评价.     

地表动态沉陷变形的3个阶段与变形速度的研究

将地表动态沉陷变形发展变化的全过程划分为下沉发展、下沉充分和下沉衰减3个阶段,分析了这3个阶段地表沉陷变形的发展变化规律,提出了地表沉陷变形速度的新概念,研究了地表下沉过程中的地表倾斜变形速度和水平变形速度的发展变化规律,给出了建筑物易受损坏的危险期,水平拉伸（或压缩）变形速度量大于拉伸（或压缩）变形值最大阶段.