采动影响下建筑物损害程度的模糊聚类分析

在建筑物下采煤之前,需要准确预测和评价地下开采对地表建筑物的损害程度．在分析采动影响下建筑物损坏程度影响因素的基础上,结合建筑物采动损害典型实例,采用基于模糊等价关系的模糊聚类分析方法,对采动影响下建筑物损害程度进行了分类研究．研究结果表明：用模糊聚类分析方法评价建筑物的采动损害程度是可行的,其评价结果与实际符合较好,为建筑物采动损害程度的预测和评价提供了一种新的方法．     

基于模糊模式识别的采动区建筑物损害等级预测

为掌握煤矿采动区建筑物损害程度,采用模糊模式识别方法对采动区建筑物损害等级进行预测。首先对30个已知采动区建筑物损害数据进行预处理,根据研究区域井下开采情况、地质条件及建筑物结构等因素,采用模糊聚类方法生成包含4个标准模型的模型库。然后对8个测试样本与标准模型库进行测试,计算样本数据与各个标准模型的贴近度,根据择近原则判断各样本所对应的标准模型。通过计算,8个测试样本预测结果与实测值完全相同,预测结果准确可靠。研究表明使用模糊模式识别方法预测建筑物损害等级是可行的,研究成果为预测矿山采动区建筑物损害等级提供了一种新的方法。     

基于GIS和随机森林的采动区建筑物损害综合评价

煤炭地下开采引起地表移动变形,对影响区内的建筑物造成不同程度的损害,传统的评价方法是根据预计的水平变形、倾斜、曲率来进行损害评价,未考虑建筑自身的因素,其他方法如模糊综合评价、聚类分析等又带有一定的主观性,评价指标和方法没有与损害程度的定级结果相联系,不能够作为判断现行开采的合理性和获取建筑物损害补偿的依据.在传统采动...     

基于支持向量机的建筑物采动损害预测模型

为了科学预测与评估煤矿采动引起的建筑物采动损害程度,在系统分析建筑物采动损害影响因素的基础上,基于支持向量机理论,利用矿区典型建筑物采动损害案例,首次建立了煤矿开采影响下建筑物采动损害程度的支持向量机预测模型,并测试了该模型的可行性和可靠性。研究成果可为建筑物采动损害预测提供一条新的技术途径。     

基于核主元分析和模糊聚类的采动区建筑物损害评价

针对采动区建筑物损害程度的影响因素较多且各因素呈现非线性、多重共线性等特点,提出了基于核主元分析(KPCA)和模糊聚类方法相结合的建筑物损害评价新方法。采用核主元分析方法,借助核函数在高维特征空间中对数据集进行降维,获取相互独立的非线性主元,然后利用模糊ISODATA算法进行聚类分析实现建筑物损害程度的分类评价。实例分析结果表明,所提方法体现了建筑物损害分类评价的模糊性,兼顾了各种因素的不同影响,同时避免了因素之间的相互干扰,其评价结果与实际符合较好,具有较高的实用价值。     

建筑物采动损害评价研究现状与进展

针对建筑物采动损害评价研究的迫切性,分析了国内外建筑物损害临界变形值确定和损坏等级划分研究现状,归纳给出了基于模糊数学、物元模型、神经网络、聚类分析、熵权法、点数法等理论开展损害评价的优缺点;详细介绍了国际上采动建筑物损害评价的新进展——脆弱性曲线、分类回归树方法。最新研究表明,基于建筑物分类和计算机辅助分析有助于提高建筑物采动损害评价的准确性,克服评价因子的不确定性影响;进而提出了未来急需开展的研究工作和待解决的问题。     

采动区建筑物损害综合评价技术研究

采动区建筑物破坏一直是大量学者研究的重点,然而建筑的破坏往往不是单一原因造成的,而是多种因素协同作用下的结果,这给采动区建筑损害预计评价带来困难,所以亟待开展研究。本文以采动区受损建筑物为研究对象,首先对造成采动区建筑物受损的主要因素进行分析,建立采动区建筑物受损风险的评价指标体系,在此基础上建立采动区建筑物损害综合评价模型,可为采动区建筑物损害前期的预防保护与后期的鉴定赔偿工作提供一定的参考。     

建筑物采动损害的熵权模糊识别模型

针对采动区建筑物损害影响因素的多样性、模糊性、权重不均衡性等特点,提出了建筑物采动损害的熵权模糊识别模型。在分析建筑物采动损害影响因素的基础上,收集学习样本数据,通过建立单因素隶属函数确定隶属度,并采用熵权法确定各影响因素的权重,根据模糊数学理论计算研究对象的模糊综合隶属度,然后按照最大隶属度原则评判建筑物的损害等级。实例分析表明,熵权模糊识别模型评定结果与实际情况一致,该模型综合采动区地质、采矿条件及建筑物状况等多种因素的影响,并顾及了各影响因素之间的不同权重,且算法简单,便于实现,具有较高实用价值。     

建筑物采动破坏程度的模糊综合评判

分析了地下开采引起的地表移动和变形诸因子对建筑物采动破坏的影响,确定倾斜、曲率和水平变形值作为模糊综合评判三因子,并采用梯形和半梯形隶属函数分布以及超标加权分配法分配权重,根据实测(或预计)值可对建筑物的采动破坏程度进行模糊综合评判。对多幢建筑物的采动破坏程度,可用综合评判值确定。     

工作面开采地表移动变形预计及对地表 建筑物影响分析

岳城煤矿拟开采Ⅲ2301和Ⅲ2302工作面,其北部存在部分建筑物。为了分析工作面开采后是否对这些建筑物造成损坏,采用概率积分法,以矿井建立的地表移动观测站的实测资料为基础,根据待采工作面上覆岩层结构和重复采动的影响,对预计参数进行了计算分析,求取了预计参数。通过对待采工作面开采后地表移动和变形进行预计,并对地表建筑物的影响范围及影响程度进行计算分析评价,给出了待采工作面开采后引起的地表移动和变形值和引起建筑物的最大变形值,得到工作面开采后采动影响范围建筑物范围内约30 m,建筑物最大损害等级为Ⅱ级,为准确进行地表移动和变形预计以及附近民房的影响评价奠定了基础,同时对增加建筑物下采煤的安全技术措施提出了建议。     

地采诱发建筑物损伤识别的SVM分析模型

针对地采诱发建筑物损害预测中指标与建筑物损害的关系不确定性问题,综合应用相关分析法、鱼骨图理论及SVM原理构建地采诱发建筑物损害的分析模型。采用相关分析法及原因型鱼骨图模型分析指标与建筑物损害的关联度,计算各因素权重,用建筑物损害观测数据对指标加权的SVM模型进行训练和测试,测试结果良好。研究结果表明：鱼骨图模型可获得指标与建筑物损害的关系,量化输入指标的重要性;建筑物本身条件中与空区位置、建筑物状况的重要性明显高于其他指标,加大建筑物本身建设,可较好地改善建筑物抗损害能力;基于鱼骨图的SVM分析模型可以更好地考虑各指标对建筑物损害的综合影响,回估误判率较低。     

矿区生态环境要素的采动损害定量评价方法研究

为了系统研究矿区生态环境的采动损害,必须分析各生态环境要素的采动损害情况,揭示其采动响应机理,并对其采动损害状况进行定量评价。根据采动破坏特点,本文首先分析了矿区生态环境的采动要素构成,并将其划分为建(构)筑物、交通线路、耕地、水环境和地形地貌五大类别。然后描述了各类别的采动响应特征并对其采动损害的影响因素进行了简要分析,在此基础上择取了各要素采动损害定量分析的评价指标。然后提出了各自的采动损害定量评价方法,针对五阳煤矿生态环境的典型采动要素进行了实例分析,分析结果表明评价方法可行,能够满足矿区生态环境采动损害综合分析研究的基础数据需求。     

开采沉陷对矿区土地资源的采动效应研究

基于生态场理论和GIS技术研究矿区土地资源的采动效应。首先介绍了采动土壤特性测算、采动变化规律分析及土壤采动损害评价的程序方法;然后叙述了采用RS和GIS空间分析技术对土地资源各采动生态位指标进行量化,并基于生态场理论和开采沉陷学分析土地资源的采动空间分异特征、采动累积效应及其延迟效应的过程。对山西潞安集团五阳矿井采煤沉陷区的实例分析表明,耕地土壤特性与开采沉陷明显相关,1997年至2002年间采动生态元耕地和植被覆盖率上升而建设用地覆盖率下降,研究区土壤侵蚀以轻度和中度为主且明显存在采动延迟,土地利用集约度指数终采后10 a逐步进入稳定期,各地类的流失与来源组成趋于稳定,说明土地利用方式摆脱采动影响并进入新的动态平衡状态。     

节理岩体边坡采动损伤与可靠性分析

为定量分析节理岩体边坡的采动损伤对边坡可靠性的影响,通过对大孤山铁矿下盘混合岩边坡进行现场勘测与模糊C均值聚类优化分析,确定了岩体2组优势节理的倾向、倾角、迹长和密度的随机分布参数。利用Hoek-Brown强度准则参数m和s与岩体质量分类指标GSI和扰动系数的关系,采用Monte-Carlo模拟抽样技术获得了节理岩体强度的随机分布参数。建立了节理岩体损伤与扰动系数D的联系,应用Kawarnoto损伤张量对采动损伤进行了数值分析,并根据Rosenblueth原理获得了扰动系数D以及反映时空效应和各向异性的岩体强度随机分布参数。基于此,定量分析了大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体边坡采动损伤的时空变化特征及其对边坡稳定性的影响。结果表明,采场底标高从-87 m降至最终-450 m时,坡顶至-87 m水平同一高度滑弧可靠性指标相对下降7.7%,原因为采场下移导致节理岩体损伤加剧、强度降低所致,并且危险滑面逐渐向坡面偏移,与坡面近处岩体的损伤较大相关。     

承压水上含隐伏构造底板突水机理研究

以昌恒煤矿9102工作面实际地质资料为基础,借助数值模拟与现场测试等手段,从底板应力分布特征与塑性区发育特征两方面分析了该工作面下隐伏构造对工作面推采的影响。研究结果表明：陷落柱等地质构造的存在,使得工作面回采时在地质构造前出现应力集中现象|工作面回采引发的底板岩体破坏形式主要以剪切破坏为主,且塑性区与陷落柱顶部靠近工作面一侧边界塑性区首先连通形成突水通道,进而引起底板突水|利用底板应变计监测工作面回采引发的煤层底板破坏情况,最终得出工作面回采引发的含隐伏构造底板的破坏深度与经验及理论公式的计算结果能保持一致,验证了现场测试方法的可行性及科学性,为承压水上底板含隐伏构造煤层的安全生产提供借鉴。     

采动影响下厚黄土层沉陷规律研究

采动影响下厚黄土层沉陷规律研究对指导矿区进行“三下”压煤开采设计和完善开采沉陷预计理论等工作具有重要意义。为得到采动影响下厚黄土层沉陷规律,以阳湾沟煤矿6204工作面采动影响下上覆厚黄土层为研究对象,采用钻孔电视探测和多点位移传感器实时监测等方法,探测黄土层内裂隙分布情况以及黄土层内部采动沉陷规律。结果表明：厚黄土层完整性好,内部无明显裂隙;厚黄土层近于整体下沉,且其下沉值近似等于地表下沉值,黄土层与地表同步运动。     

平顶山石龙区大庄新村采矿损害房屋分析

大庄村下赋存有丰富的资源几年来，多次受到国有矿、集体矿和个体矿的开采，导致200余户村民住宅出现裂缝。经过分析，认为这些损害除了一部分系采矿塌隐原因外，排水也是损害房屋的原因之一，根据就近原则，对各矿进行了损害责任区分。     

MSDAS-GIS在金属矿山开采沉陷预测中的应用

针对北洺河覆层岩石整体性差的特点,将概率积分法和组件技术开发的MSDAS-GIS系统应用于采用无底柱分段崩落法的金属矿山中。通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性。利用GIS强大的空间分析和图形显示功能对预测结果进行分析和处理,并直观地反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围。通过与实际情况的对比分析,验证了预测方法的适用性。