工程岩体抗剪强度参数选取的支持向量机模型

影响工程岩体抗剪强度参数的因素复杂，且具有不确定性，由于支持向量机模型不仅能考虑定量因素，而且能考虑定性因素的影响，因而支持向量机适用于解决非确定性的工程岩体抗剪强度参数的选取问题。文中建立了选取工程岩体抗剪强度参数的支持向量机模型，利用大量工程资料对模型进行训练和测试，得出了一些有意义的结论。     

FLAC 在岩土工程参数反演中的应用

以施工期监测结果为基础, 在正交设计原理的基础上, 选定反演参数与水平, 采用二维显式差分法FLAC 进行弹塑性位移反分析。按正交设计表进行多个方案的开挖与模拟计算, 用正交设计的计算结果训练人工神经元网络、建立位移目标函数并获取最佳反演参数。最后将所得参数用于变形预测, 其结果与现场监测吻合。     

多元整体最优化法的应用——岩体抗剪强度的滑坡反分析

本文运用数学最优化的原理,首次提出多元整体最优化法来反算滑坡中复杂岩体的岩体强度,并给出其实观的系统软件包,从理论上证明了可以用足够的滑坡资料来确定复杂岩体强度,将该理论用于反分析平庄西露天矿最大的一次滑坡(第29次滑坡),成功地反算出五种岩体的十个力学强度指标,用反算出的力学强度对其工作帮进行边坡境界设计取得良好的经济效益和安全效益。该法具有很好的系统性适用性,且其解具有稳定性,因此,多元整体最优化法将成为确定岩体强度一个强有力的手段。     

基于支持向量机的开采沉陷预计参数选取研究

为建立精确度高且具有自学习能力的开采沉陷预计参数选取模型,采用主成分分析方法,对文献中的数据进行预处理,选择累计方差达到96.79%的6个主成分因子和地表下沉系数为输入和输出变量,以径向基(RBF)为核函数,建立了基于支持向量机开采沉陷预计参数选取模型。结果表明,支持向量机模型在训练样本较少的情况下,具有较高的预测精度和较强的泛化能力,平均相对误差和均方根误差值的对比证明了支持向量机模型的预测准确性和预测稳定性更好。     

基于试验的模拟月壤表层取样理论修正及其应用

月球探测对于我国各方面综合实力的提升均具有巨大的推动作用。当前我国各研发机构对月球采样的研发重点集中于采样机具的设计制造上,对采样机具和月壤之间相互作用却研究较少。与地球土壤相比,月壤的形成环境与条件完全不同,从而造就了其较为特殊的物理力学性质。在利用与真实月壤类似的模拟月壤进行的薄壁圆筒贯入试验中,发现存在月壤滞留和月壤附壁现象,从而分析得出在采样机具表面与月壤相互作用的理论分析中,除了传统的摩擦力理论外,还可通过最大抗剪强度进行分析。通过对试验现象和数据对比摩擦力理论和最大抗剪强度理论发现,最大抗剪强度理论更加符合实际情况。故将最大抗剪强度理论引入已有的月球螺旋钻进采样的理论模型中,通过计算得出基于最大抗剪强度理论计算的螺旋临界转速低于基于摩擦力理论计算的临界转速,在一定程度上能够降低采样机具的能耗。     

基于SVM的煤与瓦斯突出预测模型及应用

为有效预测矿井内煤与瓦斯突出的危险程度,对其影响因素做了分析与探讨,分别构建了基于粒子群优化算法以及遗传算法支持向量机的煤与瓦斯突出预测模型,并且通过实例对两种模型预测的准确性进行了验证。分别利用单项以及综合指标、BP神经网络以及PSO-SVM模型、GA-SVM模型,对寺河煤矿二号井的突出区域进行预测比较。结果表明,PSO-SVM的预测模型不仅可以在小样本数据中预测出煤与瓦斯突出程度的大小,而且综合预测结果更加精确,其在解决矿井内煤与瓦斯突出的小样本数据中显示出更加强大、通用的性能。     

地下金属矿山岩层移动角选取的进化支持向量机模型及工程应用

为克服传统方法确定地下金属矿山岩层移动参数的缺点,提出基于支持向量机(SVM)理论的地采岩层移动角选取方法。选取影响岩层移动的7个主要因素(矿体上、下盘围岩普氏系数、稳固程度,以及开采深度、开采厚度、矿体倾角)作为模型的输入,上、下盘岩层移动角为模型的输出,在收集65组金属矿山开采岩层移动参数的基础上,根据不同开采技术条件,利用SVM强有力的模式识别功能,采用RBF核函数,分别建立了崩落开采和充填回采的岩层移动参数预计模型。为提高预测模型的泛化能力和预测精度,应用遗传算法选择SVM的模型参数。应用该模型预测了三山岛金矿和狮子山铜矿开采岩层移动参数。结果表明:模型选取的因素合理,建立的遗传算法优化SVM回归模型对地采岩层移动角预测效果良好,为岩层移动角评价提供一种新思路。     

基于支持向量机模型的地表下沉系数计算参数寻优

为准确快速地对地表下沉系数进行预测分析,提出基于支持向量机(SVM)的地表下沉系数的SVM预测模型,结合我国典型的地表移动观测站实际案例,分别采用网格参数寻优算法、遗产算法(GA)、粒子群算法(PSO)对SVM模型进行参数寻优,并采用考虑交叉概率的改进GA算法对地表下沉系数进行预测.结果表明,改进的GA算法预测回归系数可达到0.95271,适合地表下沉系数预测分析,预测准确率最高.     

基于节点优化的决策树支持向量机及在故障诊断中的应用

针对目前故障诊断中,难以获得大量的故障数据样本以及诊断知识获取困难等不足,提出了专门针对有限样本的新一代机器学习的算法—支持向量机(SVM),它在样本很少的情况下具有较好的泛化能力,比较适合解决故障诊断小样本情况的实际问题。在多故障诊断时,必须先进行多分类扩展.决策树是一种性能优秀的多分类扩展策略,但该方法的决策结果与结点的排部密切相关,结点的排部影响了诊断的正确率.提出一种根据故障数据的空间分布来优化结点排部的方法,它能够提高支持向量机诊断的正确率.采用该方法扩展的多分类支持向量机在故障诊断中获得良好效果.     

基于PCA-PSOSVM的煤自燃程度预测研究

针对煤自燃程度指标多且与气体产物之间存在复杂非线性关系的特点,将主成分分析理论(PCA)和支持向量机算法(SVM)相结合,建立了煤自燃程度的预测模型。对表征煤自燃程度的10个指标进行主成分分析,提取其中3个主要成分作为支持向量机的输入,利用MATLAB实现回归预测,运用粒子群算法(PSO)对支持向量机的参数寻优,并与遗传算法(GA)参数寻优进行了对比。预测结果显示,PCA-PSOSVM模型的预测精度相对较高,其相对误差绝对值的平均值为4.26%,而PSOSVM、GASVM和PCA-GASVM的相对误差绝对值的平均值分别为8.16%、10.62%和7.81%,表明经PCA降维处理后的SVM预测准确率高于未经PCA降维处理的SVM预测结果,PSOSVM比GASVM具有更好的预测效果。     

渗流参数的反分析及其工程应用

分析了神经网络方法的优缺点，然后利用BP网络的最大误差学习算法对岩土体渗透参数进行反演求解，渗流参数决定了流网的形状。根据边坡渗流场的水头观测数据及现场注水试验资料，用神经网络方法进行了渗透参数的反分析。以一大型露天采场边坡为例，应用该方法确定了边坡岩体的渗透系数，并进行了有限元计算，编制了相应的计算程序。工程应用表明，水头预测值与观测值吻合，为边坡的稳定性分析提供了依据。     

力分配方法及其在岩土工程分析中的应用

简要介绍一种新的计算简单、原理易懂的岩土工程数值分析方法——力分配法，并简要叙述了力分配法在各个方面的应用，例如开挖、不连续界面、锚杆等，并简略的叙述了它的计算程序框架图。     

煤矿开采岩层移动参数反演理论与方法

对地下开采引起的沉陷问题进行了三维模拟计算，根据优化理论和方法，在选定模型基础上完成了参数的选取及优化工作，并结合工程实际给出了应用实例。     

岩体力学参数确定的GA-FLAC~(3D)位移反演方法

在矿产资源开采、采矿设计及施工、地下结构物稳定性预测等岩土工程领域中,初步的也是重要的研究课题之一是确定岩体力学参数。经过综合分析多种岩体力学性质反演法,提出了一种智能位移反演方法。首先,在工程经验和GSI体系的基础上选定待反演的岩体力学参数的数值范围,通过巷道现场位移量测获得拱顶下沉和水平收敛位移。然后,运用遗传算法(GA)与FLAC3D数值模拟软件相结合,进行位移反演,确定比较正确的岩体力学参数。根据上述方法采用VC++高级程序语言开发了将遗传算法与FLAC3D软件相结合的位移反演系统,以某铅锌矿体和上下盘岩体为例,进行了矿岩体力学参数反演。进行与其他反演法的对比分析,证明了该方法的正确性和实用性。     

岩土工程数值分析与其应用研究

计算机具有强大的存储运算功能,充分发挥计算机技术的先进优势,可以为岩土工程项目的设计、决 策及优化提供准确科学的指导。目前以计算机技术为重要依托和鲜明特征的数值分析,已在注浆加固设计、地基 沉降计算、边坡稳定分析及渗透破坏防治等诸多领域得到应用,为各项基础设施的建造发挥了重要作用。阐释了 Plaxis、Comsol、FLAC、PFC、GeoStudio 等计算程序的主要特征及功能,并结合实例分析了其在基坑、隧道、边坡与水 利等工程项目中的应用进展。作为一种不可替代的重要设计计算方法,岩土工程数值分析成本低且效率高,必将 进一步提升岩土项目建设的精细化水平和质量。     

岩体结构面几何性质参数的计算方法与应用研究

结构面的几何性质参数是模拟结构面网络和获得符合实际的力学性质参数的基础,提出了在局部坐标中,通过简单的测量结构面迹线与设定坐标轴的夹角,利用设定的总体坐标系和局部坐标系的转换关系,把三维问题转化为平面问题,再反算结构面的倾向和倾角;总结了结构面间距求解方法和广义H-H迹长估计方法及其二维假定下岩体结构面连通率的计算方法;并通过工程实践证明了该法使用简单,应用合理,有较高的实用价值。     

土工试验密度计法和移液管法的利弊分析

 由于土发生“液化”对建筑物的影响极大,因而室内试验中,颗粒分析试验越来越受到重视。本文重点论述了当土粒径小于0.075mm时的颗分试验,分别采用密度计法、移液管法试验,就其对悬液的搅动影响结果进行比较,提出了针对性的试验方法。     

某露天矿边坡岩体力学参数反演及稳定性分析

在边坡稳定分析中,岩体力学参数的选取直接影响着计算分析的结果。为了提高数值计算的准确性,根据滑坡现场实测数据,如滑移面半径、滑移面中心坐标和安全系数,结合正交试验、BP 神经网络和极限平衡理论对断层、白云岩和云母岩的抗剪强度参数进行了反演。对比分析实测数据和计算结果,可以看出滑坡位置和范围比较接近,表明了该反演方法的可行性和准确性。最后采用反演结果对露天矿的深部开采进行了数值仿真分析,并以此对其稳定性做出评价。     

The Influence of Geotechnical Parameters on Sinkhole Subsidence and Its Model Development for Underground Coal Mines in Central India

Journal of Mining Science - Excavations in shallow depth and the presence of weak overlying rock may disturb the strata conditions due to which caving start and creates a cavity in the subsurface...