开采沉陷动态参数预计的三次指数平滑法

在我国,概率积分法是应用最多的一种开采沉陷预计方法．该方法中的预计参数在不同采动程度下是变化的．能否准确获知动态参数的变化规律将决定着开采沉陷的预计精度．为较好地解决这一问题,引入了一种动态参数预计的新方法,即三次指数平滑法．应用此方法对实测资料进行了预计和比较,结果表明,各预计参数的平均相对误差都小于4％．由此可见,该方法对开采沉陷的预测具有一定的应用价值．     

时序分析在开采沉陷动态参数预计中的应用

应用时间序列分析法,对开采沉陷动态过程的概率积分法预计参数进行分析,建立动态预计模型。用该模型可对参数的未来值进行预计,然后利用预计结果进一步预计地表的移动变形,解决了开采沉陷的动态预计问题。应用此法,地表下沉的相对预计误差一般为４％左右,与传统方法相比,预计精度可提高５％～１５％。     

基于D-InSAR技术和SVR算法的开采沉陷监测与预计

针对传统开采沉陷监测和预计方法存在诸多缺陷且两者无法实现集成化的问题,提出了利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)进行开采沉陷监测,并将监测结果与支持向量回归算法(SVR)相结合进行开采沉陷动态预计,最终实现开采沉陷监测与动态预计的一体化.首先利用D-InSAR技术获取开采沉陷的影响范围与发展趋势;然后将监测结果作为SVR算法的训练与学习样本建立预计函数;最后在已建立预计函数的基础上采用滚动预测方法进行开采沉陷动态预计.以陕西省大柳塔矿某工作面为例,采用所提出的方法,使用13景TerraSAR-X雷达影像进行实验研究与分析.结果表明:D-InSAR监测结果能够很好地反映开采沉陷的影响范围与发展趋势,其开采沉陷的最大绝对和相对预计误差分别为19mm,5.4%.实验结果证明了该方法的可行性.     

广义时间函数参数求取方法研究

基于区间估计算法求取Knothe时间函数参数的原理,结合由开采引起地表沉陷的一般事实规律提出了采用区间估算法求取广义时间函数参数的构想,并建立了相应的数学模型,给出了地表移动动态预计的基本原理.结合实例,将采用该模型求得的参数进行地表动态沉陷预计的结果与实测资料进行对比分析.结果表明,该模型对矿区地表下沉动态预计能够达到较好的效果,说明该模型具有一定的实用价值.     

西山矿区地表移动观测资料综合分析

本文为《西山矿区开采沉陷规律与沉陷环境治理》研究成果的一部分,通过大量观测资料的分析,求取了相应于西山矿区地形、地质与开采条件的地表移动角量参数。动态参数及预计参数,这些参数对类似条件的矿区亦有参考价值。     

条带开采的三维层状介质理论及其应用研究

条带开采是“三下”（建筑物下、水体下、铁路下）压煤开采中,控制地表沉陷的一种比较有效的方法．然而,现有的条带开采尺寸设计一般还是采用威尔逊法,地表沉陷预计沿用全采的该率积分法由于预计参数采用经验公式确定,而对条带开采的主控因素未能明确给出或系统考虑,其预计误差相对较大．此外,对条带开采岩体的内部移动机理知之甚少,如上覆岩体（或下伏岩体）的波浪移动带的定义及其高度的计算,等等．总之,条带开采未能形成系统的理论,从而大大影响了条带开采地表沉陷的预计精度,这就限制了条带开采的合理使用．为此,提出了“条…     

人工神经网络在煤矿开采沉陷预计中的应用研究

提出了利用人工神经网络技术进行开采沉陷定量预测的新方法 .研究了影响因素的选取、开采沉陷预计模型的建立以及模型的应用等问题 .采用 BP神经网络算法对开采沉陷量进行了建模和预测 .结果表明 ,用神经网络模型对复杂的开采沉陷系统进行模拟预测 ,具有理论上的可行性和现实意义 ,说明人工神经网络技术在开采沉陷预计领域中具有实用价值     

条带开采沉陷预计误差的实测纠偏方法

根据近水平煤层条带开采覆岩移动变形机制和下沉盆地的对称性,提出了近水平煤层条带开采沉陷预计误差的实测纠偏方法,编制了条带开采沉陷预计误差实测纠偏方法的计算机软件.利用前岭煤矿条带开采的地表下沉实测数据验证了该方法的可靠性,基于415工作面和413工作面采后的下沉曲线,应用实测纠偏方法预计的411工作面采后下沉曲线与实测曲线的误差小于±16mm.     

倾斜煤层开采沉陷预计模型的构建

概率积分法在我国煤矿开采地表沉陷预计领域得到了广泛应用,该方法具有对称分布特征,在水平煤层开采沉陷预计时精度最好,而倾斜煤层开采后地表下沉盆地的形态往往呈现偏态性,采用该方法对其进行预计偏差较大。针对此问题,建立了工作面随体坐标系和地表直角坐标系,利用随机介质理论在工作面随体坐标系中实现单元开采沉陷影响的叠加积分运算,然后将工作面随体坐标系中地表某点的沉陷影响转换到地表直角坐标系中,最终构建地表直角坐标系下的倾斜煤层开采沉陷偏态预计模型。分析认为,倾斜煤层单元开采引起的地表下沉符合威布尔偏态分布规律,结合实例对预计模型的有效性进行了验证。该模型预计精度随煤层倾角的增加而逐渐降低,研究结果可为相似矿区的沉陷预计提供理论和技术支持。     

开采沉陷岩移参数研究现状分析

开采沉陷岩移参数是表征岩层和地表移动规律的重要参数,其取值的准确与否直接影响到矿山生产设计的合理性和安全性.开采沉陷岩移参数的确定方法主要有实测数据拟合、回归分析、工程类比、神经网络、力学反演分析法和模糊数学方法.在综合分析大量文献的基础上,综述了开采沉陷岩移参数的研究现状,指出了可以应用相似理论确定不同地质采矿条件下开采沉陷岩移参数.     

SVM model for estimating the parameters of the probability-integral method of predicting mining subsidence

A new mathematical model to estimate the parameters of the probability-integral method for mining subsidence prediction is proposed. Based on least squares support vector machine (LS-SVM) theory, it is capable of improving the precision and reliability of mining subsidence prediction. Many of the geological and mining factors involved are related in a nonlinear way. The new model is based on statistical theory (SLT) and empirical risk minimization (ERM) principles. Typical data collected from observation stations were used for the learning and training samples. The calculated results from the LS-SVM model were compared with the prediction results of a back propagation neural network (BPNN) model. The results show that the parameters were more precisely predicted by the LS-SVM model than by the BPNN model. The LS-SVM model was faster in computation and had better generalized performance. It provides a highly effective method for calculating the predicting parameters of the probability-integral method.     

A new approach to predicting mining induced surface subsidence

1 INTRODUCTIONMining induced surface subsidence often re-sults in various kinds of damages to the structuresandinfrastructures in the subsidence area[1 4]. Thepipes will be broken and fractured,the buildingswill be caused to tilt or collapse and the roadfoun-dation and acequia will be damaged because of thesubsidence . Especially in the case of open stopemining under hard rock formation,this subsidencewill suddenly occurr . For example , at about 11p.m.on December 27 ,1999 ,large scale of…     

Superposition model for analyzing the dynamic ground subsidence in mining area of thick loose layer

The dynamic ground subsidence due to underground mining is a complicated time-dependent and ratedependent process. Based on the theory of rock rheology and probability integral method, this study developed the superposition model for the prediction and analysis of the ground dynamic subsidence in mining area of thick loose layer. The model consists of two parts(the prediction of overlying bedrock and the prediction of thick loose layer). The overlying bedrock is regarded as visco-elastic beam, of which the dynamic subsidence is predicted by the Kelvin visco-elastic rheological model. The thick loose layer is regarded as random medium and the ground dynamic subsidence is predicted by the probability integral model. At last, the two prediction models are vertically stacked in the same coordinate system, and the bedrock dynamic subsidence is regarded as a variable mining thickness input into the prediction model of ground dynamic subsidence. The prediction results obtained were compared with actual movement and deformation data from Zhao I and Zhao II mine, central China. The agreement of the prediction results with the field measurements show that the superposition model(SM) is more satisfactory and the formulae obtained are more effective than the classical single probability integral model(SPIM), and thus can be effectively used for predicting the ground dynamic subsidence in mining area of thick loose layer.     

An influence function method based subsidence prediction program for longwall mining operations in inclined coal seams

The distribution of the final surface subsidence basin induced by longwall operations in inclined coal seam could be significantly different from that in flat coal seam and demands special prediction methods. Though many empirical prediction methods have been developed, these methods are inflexible for varying geological and mining conditions. An influence function method has been developed to take the advantage of its fundamentally sound nature and flexibility. In developing this method, significant modifications have been made to the original Knothe function to produce an asymmetrical influence function. The empirical equations for final subsidence parameters derived from US subsidence data and Chinese empirical values have been incorporated into the mathematical models to improve the prediction accuracy. A corresponding computer program is developed. A number of subsidence cases for longwall mining operations in coal seams with varying inclination angles have been used to demonstrate the applicability of the developed subsidence prediction model.     

基于遗传规划的采空区地面沉陷预测分析

针对地下开采引起的岩层移动与变形,提出一种基于遗传规划的采空区地面沉陷预测新方法.基于MTLAB工具编制的遗传规划程序,选取影响地面沉陷的主要因素,搜集学习样本对程序进行了训练,建立了采空区地面沉陷预测的遗传规划模型.最后,利用有关实测数据,对模型进行了实例检验.结果表明,预测误差在工程允许范围之内,应用遗传规划方法进...     

开采沉陷预计与分析的空间模拟

生产和废弃矿井引起的地表沉陷将给矿区造成严重的环境灾害，为了减小这种影响，分析、评价沉陷的危险性，并采取预防措施是极其重要的；为此，应用具有空间分析功能的地理信息系统（ＧＩＳ）软件开发了能预计和分析开采沉陷可能性的空间模型，本文简要介绍了它的开发原理、系统设计方法及其应用。     

大采深巨厚砾岩综放开采地表沉陷规律

以常村煤矿工程地质资料和地表移动观测站资料为依据,详细分析了2113工作面地表终态下沉、动态下沉和终态水平移动的特征,从机理上研究了大采深巨厚砾岩开采条件下地表形变异常的原因.通过走向方向最大下沉点下沉速度的变化规律和工程实测资料,得出了地表形变与井下冲击地压的关系,确定了地表移动与变形的角量参数.结果表明,受关键层的控制,在整个观测过程中,地表始终处于缓慢下沉状态,且在沉降过程中不存在下沉突变点;下沉速度的反弹可以作为冲击地压危险的预报信息,巨厚砾岩层的运动是发生矿震的主要力源之一.     

非连续型下沉剖面方程与第二类广义概率积分法

本文从空隙扩散模型出发.引入位移不连续界面的概念。对平面问题半无限开采与有限开采,根据界面的不同位置,导出了各种条件下的非连续型下沉剖面方程。对倾斜煤层开采,采用等效水平采区的处理方式。理论曲线与断层影响下观测数据的对比表明拟合效果相当好。此时,断层的作用等效为一个界面的作用,但界面参数取决于断层性质。基于上述非连续型下沉剖面方程的预计方法称为第二类广义概率积分法。