基于神经网络的主要影响角正切值求取方法

主要影响角正切tanβ是开采沉陷预计的重要参数,对于地表影响范围的确定具有决定性的作用,其影响因素十分复杂,很难用一定的理论公式来描述,本文利用神经网络自学习、自主对复杂的非线性关系的拟合原理,通过对大量样本的学习训练,获得了基于神经网络的主要影响角正切值求取方法,并通过样本测试,取得了较好的效果;为主要影响角正切tanβ的求取开辟了新的途径。     

走向小条带开采地表沉陷规律实测与分析

为了研究走向小条带开采条件下的地表沉陷规律,前岭煤矿在41采区上方专门设立了岩移观测站。通过对实测资料的分析研究,获得了本区条件下走向小条带开采时的地表移动变形规律和有关岩移参数。41采区开采后地表建筑物完好无损,取得了较大的经济效益和社会效益。     

开采沉陷对架空输电线路影响预测方法及其应用

开采沉陷对穿过采空区的输电线路将产生不利影响,威胁线路的安全运行。本文分析开采引起的地表移动变形对输电线路的影响规律。基于斜抛物线模型,导出了开采沉陷影响下高压架空输电线路近地距离的计算方法,并结合兖州兴隆庄煤矿三采区高压线下采煤实例进行了分析预测。     

采动铁路桥移动变形规律实测研究

为推广铁路桥下安全开采经验，根据地表及桥梁移动变形观测资料，总结了地表和铁路桥移动变形规律，获得了地表移动参数和概率积分法预计参数，并首次研究了铁路桥变形与地表变形之间的对应关系，得出了地表下沉、倾斜、水平变形与桥梁对应变形之间的系列经验公式，给出了桥梁缝隙变化量与桥梁水平变形之间的关系式.石台煤矿在龙河铁路桥下采取井下开采措施和地面保护措施相结合的方法，安全开采了铁路桥正下方的煤炭.     

采动区建筑物附加地基反力变化规律研究

为了研究采动区建筑物附加地基反力的变化规律，采用采动区建筑物地基、基础和结构协同作用力学模型，研究了建筑物位于采动区不同位置时附加地基反力的分布变化规律，指出地表曲率变形值是控制附加地基反力大小及分布形态的主导因素；并研究了建筑物长度、弹性模量、地基系数、开采厚度、建筑物高度等各种因素对建筑物附加地基反力的影响规律，同时建立了附加地基反力最大值与各影响因素之间的关系式.     

GIS支持下的矿区土壤含水量遥感反演及变化规律

遥感方法可以开展大范围土壤含水率的连续监测,其技术关键是建立土壤含水率的遥感信息模型.针对矿区采动影响特征,提出了应用归一化植被指数NDVI=0.3作为判别高、低植被覆盖条件的阈值;裸地或低植被覆盖条件(NDVI≤0.3)采用基于热惯量理论的表现热惯量法(ATI)、高植被覆盖条件(NDVI＞0.3)采用作物供水指数法(VSWI)来反演土壤含水量.并根据采后"三带"高度和植被覆盖情况,将矿区分为6种不同的研究区域,提出应用MODIS数据和TM/ETM 数据定量反演矿区土壤含水量,进一步提出了在GIS支持下,由非采煤区推算采煤区采矿前的土壤含水量以及分析采矿前后土壤含水量变化规律的理论和方法.     

开采沉陷中的层面效应研究

根据复合岩梁理论，推出了开采沉陷中层面滑移函数和层面滑移判断式。获得了层面滑移规律：即当弹性模量一定时，随主要影响半径ｒ的增大和最大下沉值减小，滑移间距增大；当ｒ和最大下沉值一定时，随着弹性模量的增加，滑移间距减小；随层面抗滑力的增加，滑移间距增大。     

利用随机森林回归模型计算主要影响角正切

主要影响角正切（tanβ）是开采沉陷预计的一个重要参数,对于准确界定下沉盆地边界具有重要作用。为快速精确地计算tanβ,进而有效提高开采沉陷预计精度,首先讨论了影响tanβ大小的地质采矿因素,确定了5个基本变量,即开采厚度、煤层倾角、开采深度、工作面斜长、岩性影响系数;然后详细分析了随机森林算法（Random forest,RF）的基本原理及基本实现流程;最后构建了一种计算tanβ的随机森林回归模型,用于训练和测试该回归模型的样本数据来源于国内部分主要矿区建立的典型地表位移观测站的实测资料。对训练后的回归模型采用测试样本进行检验分析,结果表明：①利用该模型计算的tanβ与实测值的最小相对误差为0.381%,最大相对误差为2.563%。②该模型具有较强的泛化能力,在计算tanβ时不仅速度快,而且具有较高的精度,对于高精度计算tanβ有一定的参考价值。     

风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程与恢复对策

风积沙区超大工作面开采具有所处生态环境脆弱、开采强度大等显著特点,由此引起的生态环境损伤不同于传统开采方法或高强度开采在东部矿山引起的生态环境损伤特征。将风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程划分为岩层破断、地表沉降、地表动植物生境变化与土地利用变化以及矿区生态系统随时间推移演替等4个过程;分析了风沙区超大工作面开采后地裂缝、土壤水、地下水位、植被覆盖与生物多样性等关键生态环境要素的变化规律;提出风积沙区生态环境恢复的对策应是保护与修复并举、自我恢复和人工修复并重,具体需要结合生态环境要素的受损伤程度及生态修复目标确定生态恢复对策。     

开采沉陷中的层面滑移三维模型

岩体内部开采沉陷计算的关键是层面的滑移位置及滑移函数。本文根据多层复合板理论，推出了三维条件下，开采沉陷中层面滑移函数和层面滑移位置判断式，获得了平面上最大滑移方向计算式。结合相似材料模型观测结果，验证了所给公式的适用性。