基于大样本数据挖掘分析的岩爆烈度分级预测模型

地下工程岩爆灾害严重威胁生产安全和进度,岩爆预测是岩爆灾害的有力防控手段.目前岩爆分级预测的判别模型大多是基于小样本建立的,存在样本的代表性和准确性难以保证的问题.综合考虑影响岩爆的内部和外部因素,选取围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比σ_θ/σ_c(应力系数)、岩石单轴抗压强度与单轴抗拉强度比σ_c/σ_t(脆性系数)和弹性能量指数W_(et)作为分级评判指标,通过广泛收集不同工程的104组岩爆实例大样本进行训练学习,基于指标相关性分析建立了岩爆烈度分级预测的距离判别模型,经过训练后的判别模型回判准确率为96.2%.利用该模型对5个工程的岩爆烈度进行分级预测,结果与工程实际情况完全相符,优于基于小样本数据建立的判别模型.工程实例应用表明,基于大样本数据分析和距离判别法的岩爆烈度分级预测模型判别准确率高,具有良好的工程应用前景.     

基于KPCA-WOA-KELM的岩爆烈度预测

岩爆是隧道开挖中常见的工程地质灾害,为准确预测岩爆烈度,提出基于KPCA-WOA-KELM的岩爆烈度预测模型.首先,根据岩爆烈度影响因素确定岩爆评判指标,并采用核主成分分析(KPCA)对岩爆数据做特征提取,简化模型输入参数的同时充分保留数据特征信息;其次,使用核极限学习机(KELM)拟合评判指标与岩爆烈度间的非线性映射...     

岩爆预测的Bayes判别模型及应用

基于Bayes判别法强大的判别分类能力,将Bayes判别理论应用到深部硬岩岩爆预测当中.选取最大切向应力σ_θ、单轴抗压强度σ_c、单轴抗拉强度σ_t和弹性能量指数W_(et)作为影响岩爆的因素,建立了以σ_θ/σ_c,σ_c/σ_t及W_(et)判别因子的岩爆预测的Bayes判别模型,以国内外15个深部岩体实例为训练样本进行训练,利用训练好的模型对灵宝东峪矿区、平煤集团八矿深部开拓巷道和铜陵冬瓜山深埋硬岩矿山岩爆进行预测.实例研究表明:该模型回判估计误判率为0,预测结果与工程实例实际岩爆情况相符合.     

隧洞岩爆的预测与防治研究

以西南某工程引水隧洞为例,由于该电站引水隧洞埋深大,工程区地质构造复杂,通过实测地应力分析、地应力预测与计算,采用经验准则法预测隧洞岩爆;针对可能发生岩爆的强度和规模,采用加强施工监测和预报分析,调整施工方法,进行喷锚支护和安全防护等措施,减轻岩爆的烈度,避免人员和设备的损伤,保证施工进度．     

一种改进的属性识别理论模型及应用

针对属性识别理论模型中置信度λ取值的主观性,提出了灰色接近度的概念,在每一类别的理想模式下,通过计算样品属性测度与理想模式属性测度之间灰色接近度的大小,判断样品所属类别.该方法简单易行,应用实例说明了其有效性.     

灰色系统最优归类模型在岩爆预测中的应用

根据与岩爆有关的地质条件建立了岩爆烈度分级表 .在灰色关联分析和模糊模式识别原理的基础上 ,应用最小二乘法构造目标函数、建立岩爆预测数学模型 ,提出了动态权重计算方法和综合评判指数的概念 ,并通过工程实例说明该方法的预测结果比用有限元法计算所得的结果更为科学准确     

高应力区应力与岩爆的关系

岩爆的位置对矿山岩石力学工程师来说是非常重要的，因为如果能预测到岩爆的位置，他们就可以控制，减缓或使它迁移，我们应用GDA软件（Geo-tech Data Analysis即地质技术信息分析处理软件）对洞室围岩应力进行计算机模拟，在此基础上，分析了高应力区应力与围岩径向位移及静动态破坏之间的关系，结果表明：高应力区的应力差（σ1－σ3）与最高的最小主应力σ3或最小主应力σ3的最大增量共同作用抑制岩石的径向位移，使这一带岩石能量得以聚积，最终导致岩爆，换言之，是dσ3/(σ1-σ3）最高的部位导致岩爆，这一结果已为加拿大McGreedy矿山的洞顶右角经常发生的岩爆所验证，并将应用于岩爆控制设计。     

用于分析岩爆倾向性的剩余能量指数

通过分析岩石变形破坏过程中的能量变化，提出以岩石在峰值强度前储存的弹性应变能和峰值强度后稳定破坏所需的能量耗散之差（即剩余能量）与峰值强度后稳定破坏所需的能量耗散之比作为剩余能量指数，以反映岩石在峰值强度后区的动态特性；推导了剩余能量指数计算公式，并给出了其试验测定方法。此外，分析了将剩余能量指数作为岩爆倾向性指标的合理性，并采用铜陵有色金属冬瓜山深部矿床的典型矿岩进行了峰值前的循环加，卸载试验和变形破坏全过程试验，结合该矿床实际岩爆资料，对剩余能量指数与现有基于能量理论的岩爆倾向性指标进行分析，结果表明该指标能够较好地反映岩石的岩爆倾向性。     

隧道施工中的岩爆及时预测

岩爆是高地应力条件下隧道及地下洞室开挖中围岩因卸荷而发生的岩片爆裂松脱、剥落、弹射的地质灾害。本文研究了岩爆形成机制和岩爆的主要影响因素,指出岩爆的发生主要与岩石性质、地质条件和应力状况有关。为了避免或减少岩爆造成的损失,需要正确预测岩爆,其中重要工作是及时测量地应力的大小和岩石抗压强度。针对高地应力条件下隧道及地下洞室施工过程中,经常发生岩爆的地质灾害,需要进行及时的预测预报,预报要求快捷、简便、实用。其中岩石抗压强度采用点荷载强度仪容易进行确定,主要困难是如何及时进行地应力测量。本文改进了门塞式应力恢复法,推导了切向应力的计算公式,确定了公式中的等效应力系数。将该方法应用于大广南高速公路鄂赣隧道施工过程中的岩爆预测预报,预测结果与实际情况符合较好,有效地指导了岩爆的防治,并减少了相应的损失。     

秦岭铁路隧道岩爆预报的模糊综合评判研究

本文将秦岭隧道岩爆等级分为无岩爆、弱岩爆、中等岩爆和强烈岩爆四级,选取应力强度比、断层发育情况、围岩类别、地形影响、地下水发育等五个因素作为评判指标,采用模糊综合评判方法对秦岭铁路隧道岩爆的预报进行了研究,其研究成果在现场得到较好的应用。     

基于熵权的属性识别模型在地下水水质综合评价中的应用

水质评价中各单指标的评价结果具有独立性和不相容性，需要综合考虑各指标的属性。通过将熵值法与属性识别模型相结合，建立了基于熵权的属性识别模型，应用一种新方法进行地下水水质综合评价，它运用熵值法来确定权重系数，能够避免权重确定的主观性问题。结合实际应用表明其可以有效地解决水质的优劣评价问题，且结果合理，计算简单。     

指标排序条件下方案有偏好的多指标决策及应用

为了解决指标条件下决策者对方案有主观偏好信息的多指标决策问题,给出了决策分析模型,了决策原理和方法,并给出实例。     

湖库富营养化综合评价的属性识别模型

应用属性识别模型对我国的于桥水库、巢湖、玄武湖富营养化进行评价，评价结果得出，于桥水库为中富营养级、巢湖为富营养级、玄武湖为重富营养级，这一评价结果与模糊综合评价模型的评价结果相一致，同时该方法简单，更适合于有标准的系统质量评价问题。     

疏系数自回归模型及其在矿井涌水量预测中的应用

作者分析了诸如矿井涌水量等地质时间序列数据的特点以及现有的一些预测预报方法的局限性,引进了一种适合地质特点的数学模型——疏系数自回归模型,并利用该模型处理了大同矿务局某矿的月平均日涌水量数据。从计算结果可以看出,预测的精度满足了生产矿井的实际需要。     

非一致性时移地震属性分析及储层预测

在油田开发过程中,由于储层中的油气被开采,储层的性质或储层参数必然会发生一系列变化。在非一致性重复采集时移地震资料处理基础上,充分利用已有的地震及测井资料,结合工区内的地质特征,从5大类地震属性中提取相关的信息进行分析处理,对地震属性特征进行交会分析对比优选,利用K-L变换进行属性优化组合,最终基于优选出的基础地震属性以及监测地震属性分析对比,并结合工区累积产油量来预测目的层的含油气藏。     

参数投影寻踪回归及其在年径流预测中的应用

首次采用遗传算法优化投影方法,用正交Ｈｅｒｍｉｔｅ多项式拟合岭函数,给出了参数投影寻踪回归新方法及其实现算法,最后将新方法用于年径流实例预测,并与模糊模式识别神经网络模型的预测结果进行了对比,前者以较少的参数获得相对高的精度,另外,新算法使得投影寻踪方法易于在计算机上实现。     

一种基于混合差别矩阵的属性约简算法及其在入侵检测中的应用

针对入侵检测问题,提出了构造混合辨别矩阵的方法,并用C4.5分类器测试选择子集的有效性.实验表明分类器在新算法得到的特征子集上有较好的分类效果.     

半连续隐马尔可夫模型在孤立数字识别中的应用

讨论了半连续隐马尔可夫模型(SCHMM)及其在孤立数字语音识别中的应用.提出了一种新的 Viterbi 分段统计算法来估计 SCHMM 参数,降低了模型参数估计的计算量,提高了识别率.