模矢法在厚松散层地表移动参数解算中的应用

获得准确的预计参数是提高地表沉陷预测精度的关键。模矢法是求解非线性规划中无约束最优化问题的一种直接方法,模矢法求参具有方便计算机编程和加速向最优点移动性质的优点。为此,利用VB6.0平台,编写了基于概率积分法的模矢法求参程序。以朱集煤矿1111(1)工作面为例,利用求参数据,采用概率积分法修正模型计算地表下沉值,并通过与地表观测站的实测值进行比较,验证了模矢法求参的准确性。     

融合多源求参结果的开采沉陷稳健预计方法

为了克服单一求参模型由于求参结果不可靠、不精准造成的开采沉陷预计结果不稳健问题,重点研究了融合多源求参模型参数的开采沉陷稳健预计方法,并基于最小二乘原理推导了通用模型,构建了基于融合模矢法、遗传算法和模拟退火求参结果的开采沉陷预计新模型,并对模型的可行性进行了模拟实验验证。实验结果表明:新模型下沉预计误差及水平移动预计误差明显优于基于单一模矢法、遗传算法、模拟退火法反演的参数的下沉预计误差;融合多源求参模型参数的开采沉陷稳健预计方法具有一定抗差能力。     

基于Matlab曲线拟合求取地表沉陷预计参数的程序实现与优化

为解决煤矿地表移动观测站实测及数值模拟或相似材料模拟试验数据的概率积分法地表沉陷预计参数的科学、准确求取,以概率积分法为基础,应用Matlab编写了实测或试验数据曲线拟合求取地表沉陷预计参数的程序,实现了求取地表沉陷预计参数的计算机处理;对于不同工作面位置采厚的变化,提出了将实际采掘工作面以水平面划分为多个不同煤层厚度工作面叠加来进行地表沉陷预计参数求取的方法;对于矿图原始坐标位数较多、采深较小的工作面拟合求参过程中的计算容易溢出与计算速度问题,提出了对地表沉陷预计公式先降低计算坐标位数再将求取结果坐标位数提升的方法。研究结果表明:对变采高工作面地表沉陷预计参数求取,沿水平面划分为多个煤层厚度的工作面叠加求参法,减小了工作面平均采高法与垂直划分法的预计参数求取误差,尤其解决了工作面垂直划分法求参中拐点偏移距的离散性问题;同时对矿图原始坐标位数较多的煤矿区,对地表沉陷预计公式中的坐标处理方法,提升了计算速度,解决了计算容易溢出的问题。     

测量误差对概率积分法求参精度的影响分析

从概率积分法预计公式入手,分析了通过实测值反演预计参数时,下沉值误差对求参精度起主要影响作用,然后基于模矢法求参,在原始下沉值上人为增加三种不同类型的误差,分别求取三组参数,通过实验得出不同类型的下沉值测量误差对求参精度的影响程度,最后结合实验结论,指出在地表移动观测站测量过程应该注意的问题。     

测量误差对概率积分法求参精度的影响分析

从概率积分法预计公式入手,分析了通过实测值反演预计参数时,下沉值误差对求参精度起主要影响作用,然后基于模矢法求参,在原始下沉值上人为增加三种不同类型的误差,分别求取三组参数,通过实验得出不同类型的下沉值测量误差对求参精度的影响程度,最后结合实验结论,指出在地表移动观测站测量过程应该注意的问题。     

山区地表移动预计修正模型及其参数求取方法

为了克服山区开采地表沉陷预计模型中的滑移影响函数以及求参模型的缺点,建立了山区开采地表移动变形预计修正模型,即新的滑移影响函数仍沿用原有参数A,P,t形式,但各参数的取值和物理意义存在差异。依据修正模型,以实测下沉值、水平移动值分别与模型预计值之差平方和最小为原则构建适应度函数,基于遗传算法原理进一步提出了山区地表沉陷预计模型求参新方法。最后将提出的山区沉陷预计修正模型和求参方法用于山西某矿工作面开采地表移动,取得了良好的工程实践效果。     

智能优化算法在概率积分参数反演中的比较

概率积分法是我国矿山开采沉陷预计的主要方法,其预计的精度直接取决于参数准确性。采用智能优化算法对实测地表沉陷数据反演是获取概率积分法参数的主要方法。为研究优化算法在开采沉陷概率积分参数反演中的应用效果,采用VB语言编程实现了模矢法、遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等常见概率积分参数反演算法,通过构造理论数据分析和比较了这4种算法参数反演的效果,并从运行时间、求参稳定性、搜索性能、抗局部解能力等方面对4种算法进行综合评价。研究结果表明:4种算法参数反演结果精度较高,参数相对误差小于2%,且对观测站中的观测值随机误差、粗差问题具有较强的抗干扰能力。模矢法运行效率高但容易陷入局部解,粒子群算法效率较低,遗传算法和退火算法全局能力强但后期收敛能力较弱。     

概率积分参数反演中的开采影响传播角问题研究

为了根据实测数据反演出可用的开采沉陷概率积分参数,研究概率积分参数的反演,采用VB语言编制了模矢法求参程序,但是在实际应用中求取开采影响传播角不符合其物理意义.针对此问题,提出了6参数法求取开采沉陷预计参数,并有效解决了概率积分参数反演中的开采影响传播角问题,特别是在数据质量不高时,可以用这种改进的方法获得比较合理的沉...     

地表沉陷预计参数求取及其分析

本文将求解无约束极值问题的模矢法 (步长加速法 )应用于求取开采沉陷预计参数 ,解决了利用任意形状工作面开采的实测资料和利用动态实测资料求取参数的问题。通过对某一实例的求参分析 ,获得了一些有用的结论     

利用三维激光扫描数据求取开采沉陷预计参数研究

三维激光扫描技术是一种新兴的测绘技术,它具有快速、实时、高效等优点,突破了传统测绘手段的局限性,可以直接获取三维坐标,目前正被广泛应用于测绘各个领域.为此 ,研究三维激光扫描仪数据应用于地表沉陷参数求取问题,针对其特点,利用VB6.0语言,采用模矢法编制了概率积分法求参程序,并将程序应用于实际求参,实践证明,效果较好.     

地表沉陷预计参数求取及其分析

本文将求解无约束极值问题的模矢法(步长加速法)应用于求取开采沉陷预计参数，解决了利用任意形状工作面开采的实测资料和利用动态实测资料求取参数的问题。通过对某一实例的求参分析，获得了一些有用的结论。     

基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法

为了进一步提高求取开采沉陷预计参数的精度,开展了基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法研究。系统地阐述了概率积分模型和Boltzmann函数预计模型预计原理,然后基于变权组合理论,构建了变权PB组合预计模型,该模型属于高度非线性模型,耦合烟花算法,提出了基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法。模拟试验结果表明,反演全部参数的平均相对误差约为4.0%,参数中误差约为3.9,拟合下沉和水平移动效果较好,构建方法能够精确可靠地反演开采沉陷预计参数。将本文构建方法、基于概率积分模型的求参方法和基于Boltzmann函数预计模型的求参方法应用到淮南顾桥矿某工作面的开采沉陷预计参数反演中,本文构建方法拟合程度远优于其他两种求参方法,3种方法拟合下沉和水平移动中误差分别约为82,107,100 mm,本文构建方法求参结果为:q=0.99,tanβ=1.90,b=0.42,θ=87.03°,S1=6.29 m,S2=-29.52 m,S3=49.78 m,S4=32.56 m。     

基于遗传算法的概率积分法预计参数反演

地表移动观测站实测数据反演求取概率积分法参数是这一方法应用过程中的关键问题,现有算法存在求参易发散,难以获取最优解的缺陷.提出采用遗传算法反演概率积分法参数,研究了该算法反演结果的准确性和可靠性.研究结果表明,遗传算法反演概率积分法预计参数精度高,参数相对误差小于1.5%,对观测站中的观测值随机误差、粗差、观测点缺失的问题具有较强的抗干扰能力,较最小二乘法、模矢法在参数反演准确性和可靠性方面有明显优越性.     

地表沉陷预计模型及应用研究

针对采空区沉陷对地面建筑物产生破坏的问题,进行了地表沉陷预计的研究。通过对采空区上覆岩层变形破坏规律的分析,确定了开采沉陷的结构组成及最大沉陷值,采用概率积分法对沉陷预计进行了研究,确定了模矢法和遗传算法的参数确定方法,开发了基于Map GIS的地表沉陷预测软件,采用该软件,对某矿4216/4217采空区引起的地面变形进行了计算和数值模拟,取得了较好的效果。     

基于FLAC~(3D)的非充分采动地表移动求参方法

依据少数零散观测点很难求取地表移动参数.利用FLAC3D模拟了某矿12111工作面开采后的地表移动变形值,根据模拟结果和非充分开采沉陷规律,求取了该矿的地表移动参数,提供了一种基于数值模拟的非充分采动地表移动求参方法.用所求参数对12111工作面进行了概率积分法计算,并与零散观测点的下沉量进行了对比分析,结果表明,在非充分条件下可以利用数值模拟方法求取地表移动参数.     

概率积分法预计参数反演方法研究进展

概率积分法是我国矿山开采沉陷预计的主要方法,其预计的精度直接取决于参数的准确性,如何利用合适的方法准确稳定地求取预计参数是实际应用中的关键问题。全面总结了概率积分法预计参数反演的常用方法并分析了各种方法的优缺点,着重介绍了具有全局搜索能力遗传算法在参数求取中的应用。最后,从概率积分法求参误差、求参准则、求参范围、参数相关性及其模型的非线性等角度,提出概率积分法预计参数求取中存在的问题及需要进一步研究的内容。     

边角煤开采地表下沉规律及参数实测研究

以天能集团新庄煤矿为例,设计了边角煤开采工作面上方观测站,并对实测数据进行了分析,采用中国矿业大学开采损害及防护研究所研制开发的"矿区沉陷预测预报系统"软件进行求参,得出相应的概率积分法参数及在此基础上计算出来的地表移动变形角量参数,对今后边角煤开采的沉陷预计具有一定的指导意义.     

基于模矢法的顾桥矿采空区参数识别

针对常规地球物理勘探法探测老采空区时存在的解译依赖于先验知识、探测精度低等问题,对采空区参数识别方法进行了研究。将煤层厚度m、煤层倾角α、工作面倾向方位角v、采深H、走向长D_3、倾向长D_1以及采空区中心点坐标(X_1,Y_1)定义为矩形采空区的特征参数,以地表沉陷预计模型(概率积分法)为基础,构建了采空区参数与地表沉陷的定量关系模型(将采空区参数视为待求参数,将实测地表沉陷值视为已知量),提出了基于模矢法的采空区参数识别方法。顾桥矿1414工作面采空区试验表明:采用所提方法识别采空区的相对误差绝对值优于17.7%,相对误差绝对值平均为5.15%,下沉拟合误差为-120~120 mm,下沉拟合中误差为-53~53 mm。     

基于Origin矿山开采沉陷数据拟合求参研究

为了求取开采沉陷预计参数,在分析传统求参所存在的问题和拟合求参基本原理的基础上,指出利用概率积分法沿走向和倾向主断面拟合实测数据更符合工程实际需要.基于Origin绘图和数据分析软件,针对概率积分法预计模型,采用Simpson数值积分开发了相应的应用程序,拟合算法采用Marquardt算法.通过实测数据的处理,完成了1124工作面的基于概率积分预计模型的数据拟合过程,得出了相应的预计参数.表明在松散层较厚时,下沉盆地的边缘拟合值与实测值偏差,较大,概率积分预计模型更适用于松散层较薄的地表移动和变形预计.     

任意形工作面开采时求沉陷预计参数的新方法

本文将求解无约束极值问题的模矢法 (步长加速法 )应用于求取开采沉陷预计参数 ,解决了利用任意形状工作面开采的实测资料和利用动态实测资料求取参数的问题。经实例证明 ,文中提出的方法是很有效的。