利用神经网络预测开采引起地表沉陷

本文将人工智能中的神经元网络理论引入开采沉陷学领域，用以预测矿山开采引起的岩层与地表移动，利用神经网络对已知样本进行学习，初步探索出一条新的用来预测矿山开采沉陷的理论方法。     

基于Origin的深部开采条件下地表移动预测研究

随着我国煤炭资源逐渐转向深部开采的发展趋势,开采沉陷带来了深部岩体变形问题和地表沉陷预测等技术难题.为了能更好地预测地表沉陷与深部岩石力学性质变化的关系,采用Origin曲线拟合函数中的非线性最小平方拟合来获得预测函数概率积分法参数,然后利用拟合出来的参数去分析和探讨深部开采地表沉陷规律,同时回归分析了所选预测函数模型及其效果.     

煤矿开采沉陷有效控制的新途径

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，有效控制和减轻地面沉陷程度是减轻或避免开采沉陷环境灾害的根本之路，针对这一问题，分析了充填开采、条带开采和覆岩离层注浆岩层控制技术的优缺点，根据荷载置换原理，提出了“条带开采一注浆充填固结采空区—剩余条带开采”的三步法(二次条带式)开采沉陷控制的新思路，进行了三步法开采沉陷控制的可行性研究，初步分析表明，采用三步法开采可以实现对岩层移动和地表沉陷的有效控制，地表下沉系数可控制在0．25左右，煤炭采出率可达到80％～90％，可基本实现地面建筑物不搬迁和大幅度减轻土地塌陷灾害。     

厚松散层下煤层开采地表沉陷模拟研究

以国内某大型煤矿为原型,采用FLAC3D有限差分软件对厚松散层下,内部煤矿开采过程中地表沉陷进行数值模拟,并对模拟结果进行了分析和探讨.研究表明：随着煤炭资源的采出,地表沉陷不断增大,并且相比于一般条件,厚松散层下煤炭开采所产生的地表沉陷影响范围变大.     

房式开采地表沉陷规律试验研究

南屯煤矿在国内率先进行了房式采煤法的工业试验工作,并专门建立了地表移动观测站,取得了大量的观测数据。通过对观测资料的整理和分析,获得了该区条件下房式开采时的地表移动变形规律和有关参数,为今后我国建筑物下房式开采提供了宝贵的资料。     

房式开采地表沉陷规律试验研究

南屯煤矿在国内率先进行了房式采煤法的工业试验工作,并专门建立了地表移动观测站,取得了大量的观测数据.通过对观测资料的整理和分析,获得了该区条件下房式开采时的地表移动变形规律和有关参数,为今后我国建筑物下房式开采提供了宝贵的资料.     

深部极不充分开采非常规观测站预测参数求取

为了研究深部极不充分开采地表移动的规律及预测参数的求取方法,对比分析了煤矿区地表移动观测站预测参数识别方法,基于概率积分法和概率密度函数法,构建了单向极不充分开采非常规观测站曲面拟合函数模型。以云驾岭煤矿三采区首采面12303工作面开采为例,采用曲面拟合法求取了地表沉陷预测参数。结果表明:在非常规观测站布设条件下,曲面拟合求参法适合于该类地质采矿条件,地表下沉率为0.12,走向主要影响角正切值为0.5,倾斜下山方向主要影响角正切值为1.2,走向左、右拐点偏移距分别为0.46 H0和0.2 H0,而最大下沉点向下山方向偏移量很小。这对于指导建筑物下安全开采和矿区保护煤柱留设具有一定的参考价值。     

山区地下深部临近采煤工作面地表沉陷规律研究

为了揭示山区地下深部临近采煤工作面地表沉陷规律,以晋城煤业某矿1310工作面为研究对象,采用实测研究方法分析地表动静态特殊沉陷规律。结果表明：山区地下深部临近采煤工作面地表移动盆地平底部分下沉值严重不对等,变形值也不再为0,上、下山方向下沉曲线拐点偏向煤柱上方一侧;走向边界角63.1°,走向移动角72.8°,走向拐点偏移距148 m,上山拐点偏移距-20 m,下山拐点偏移距-21 m。这是因为高反坡作用减弱了原有沉陷程度和沉陷范围,致使地表采动影响范围减小,边界角和移动角增大;临近采煤工作面则相反,增强了原有沉陷程度和沉陷范围,扩大了地表采动影响范围,致使移动变形曲线变缓,减小了拐点偏移距,拐点转移到煤柱上方,致使上、下山拐点偏移距为负值。研究成果可为类似条件下沉陷规律揭示与沉陷预测提供参考。     

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.     

淮南潘集地区地表沉降初步研究

根据淮南潘集地区地表沉降和煤矿地表移动观测资料,对抽排水引起地面沉降的机理及其对煤矿开采沉陷的影响进行了探讨,并对进一步深入研究提出了有益的建议．     

Study of “3-Step Mining” Subsidence Control in Coal Mining Under Buildings

Mining subsidence damage is the main factor of restricting coal mining under buildings. To control or ease effectively the degree of mining subsidence and deformation is essential to resolve this problem. Through analyzing both advantages and disadvantages of some technologies such as mining with stowing, partial extraction and grouting in separated beds of overburden, we used the principle of load replacement and propose a “3-step mining” method, a new pattern of controlling mining subsidence, which consists of： strip mining, i.e. grouting to fill and consolidate the caving zone and retained strip pillar mining. The mechanism of controlling mining subsidence by using the “3-step mining” pattern is analyzed. The effect of the control is numerically simulated. The preliminary analysis shows that the “3-step mining” can effectively control ground subsidence and deformation. By using this method, the ground subsidence factor can be controlled to a value of about 0.25. Coal recovery can reach 80%-90%. Coal mining without removing surface buildins can be realized and the economic loss resultin from round subsidence can be greatly reduced.     

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。     

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.     

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．     

水平煤层半无限开采时沉陷参数误差对下沉预计结果精度的影响

本文依据误差理论，系统地分析了水平煤层半无限开采时概率积分法、威布尔分布法和样条概率积分法的参数误差对下沉预计结果精度的影响，弄清了预计结果精度的分布规律，评述了它们的优缺点，并指出了改进措施。本文的研究结果对开采沉陷观测站设计、开采沉陷参数及计算模型的识别具有指导意义。     

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％。     

灰色系统模型在沉陷预测中的应用

研究了灰色系统模型在矸石地基建筑物沉降和采矿塌陷区残余沉降预测中的应用问题．结合实例，建立了各自的沉降增量预测方程．研究结果表明，应用灰色系统模型预测矸石地基沉降和塌陷区残余沉降是恰当的．     

采动沉陷对建筑物的破坏作用

本文阐述了采动沉陷地区的环境问题，比较深入地分析了采动沉陷对建筑物的不利影响，最后讨论了治理方案．