开采沉陷预计参数的广适应性BP神经网络反演方法（增刊）

基于实测资料的概率积分法下沉预计能够准确描述开采引起的地表下沉变化,广泛应用于全国各大采区。为了获取准确可靠的开采沉陷概率积分法预计参数,本文以概率积分法沉陷预计为基础,利用BP人工神经网络反演求取预计参数。BP人工神经网络具良好的鲁棒性和非线性映射能力,在参数选取过程中能快速准确的确定预计参数与观测站点实测下沉量之间的映射关系,能准确反演得到实测下沉预计参数。根据地表实测数据,将概率积分法下沉预计与BP人工神经网络相结合,建立了适用于多种地质采矿条件的沉陷预计参数反演模型,并对阳泉某矿进行参数反演,得到结果与实测数据基本吻合,表明应用广适应性BP神经网络方法反演开采沉陷预计参数是可行的。     

开采沉陷预计参数的广适应性BP神经网络反演方法

基于实测资料的概率积分法下沉预计能够准确描述开采引起的地表下沉变化,广泛应用于全国各大采区。为了获取准确可靠的开采沉陷概率积分法预计参数,本文以概率积分法沉陷预计为基础,利用BP人工神经网络反演求取预计参数。BP人工神经网络具良好的鲁棒性和非线性映射能力,在参数选取过程中能快速准确的确定预计参数与观测站点实测下沉量之间的映射关系,能准确反演得到实测下沉预计参数。根据地表实测数据,将概率积分法下沉预计与BP人工神经网络相结合,建立了适用于多种地质采矿条件的沉陷预计参数反演模型,并对阳泉某矿进行参数反演,得到结果与实测数据基本吻合,表明应用广适应性BP神经网络方法反演开采沉陷预计参数是可行的。     

基于实测数据的概率积分法预计参数反演方法研究

目前,我国在对煤矿开采沉陷预计中使用最为广泛的方法是概率积分法。如何确定某一矿区合理的概率积分预计参数,进而对整个矿区开采沉陷进行准确的预计,一直是这一领域的研究热点。根据华北地区某矿地表移动观测站实测资料,以概率积分法预计公式为模型,借助Matlab软件强大的计算、绘图功能,实现了对概率积分法预计开采沉陷参数的反演。由反演结果与实测资料分析对比知,该方法合理可行,精度满足工程实际要求。     

急倾斜煤层开采沉陷预计研究

由于沉陷预计常用的方法对于急倾斜煤层开采的沉陷预计具有一定的局限性,预测结果与实测数据相差较大,难以符合实际生产要求。因此,通过比较实测下沉曲线与等效煤层的概率积分法预计曲线,推导出一套适合概率积分法预计的急倾斜煤层开采下沉预计参数,为急倾斜煤层下沉预计工作的简化提供了基础。     

极小工作面预计参数问题的探讨

在极小工作面开采条件下,利用概率积分法进行开采沉陷预计时结果与现场实测有较大偏差.本文针对此情况,从分析概率积分法的预计参数入手,结合现场实测资料,讨论了几种预计参数修正的方法,论证预计参数修正的必要性,并将其应用到华东某矿区的复杂地质条件的极小工作面开采沉陷预计,取得较好的效果.     

极小工作面预计参数问题的探讨

在极小工作面开采条件下,利用概率积分法进行开采沉陷预计时结果与现场实测有较大偏差。本文针对此情况,从分析概率积分法的预计参数入手,结合现场实测资料,讨论了几种预计参数修正的方法,论证预计参数修正的必要性,并将其应用到华东某矿区的复杂地质条件的极小工作面开采沉陷预计,取得较好的效果。     

基于改进果蝇算法的概率积分法预计参数反演

由于概率积分法函数模型的非线性表现形式以及各参数之间的相关性,概率积分法开采沉陷预计参数反演时存在计算复杂、易发散、容易陷入局部最优解等问题。利用参数设置少、计算效率高、算法实现容易、全局寻优能力强且精度较高的果蝇算法进行基于概率积分法的开采沉陷预计参数反演,并对算法进行改进。以实测下沉值为参照,将预计结果与实测值相比较,结果表明,改进的果蝇算法对概率积分法的开采沉陷预计参数反演具有适用性,对于用概率积分法进行开采沉陷预计的精度的提高有一定的积极作用。     

基于GA-BP神经网络的概率积分法预计参数研究

针对BP神经网络的不足,为提高概率积分法预计开采沉陷的准确性,采用遗传算法(GA)优化BP神经网络,建立了一种基于GA-BP神经网络的概率积分法参数预计模型。将多组地表观测站实测数据分为训练样本和检验样本,以工作面的7个地质采矿条件参数为输入集,5个概率积分法预计参数为输出集,通过GA优化的BP神经网络机器学习方法对训练样本进行训练,利用训练模型预计检验样本的概率积分法参数,并与观测站实测数据进行了对比分析。研究表明:对于不同地质采矿条件下的概率积分法参数进行预计时,GA-BP模型明显优于BP神经网络和偏最小二乘模型,平均相对误差最大为8.64%,预计精度可靠性较高。     

概率积分法参数影响因素分析与研究展望

概率积分法预计的基本参数值选取的准确与否直接关系到矿区地表移动和变形预计的精度。针对目前无实测资料或特殊地质采矿条件下的矿区沉陷预计参数选取缺乏理论依据的现状,详细分析了地质采矿因素对概率积分法参数的影响机理,并结合大量文献,总结了概率积分法参数的影响因素。     

概率积分法预计参数求取及应用研究

大量地表移动观测资料显示,概率积分法预计的下沉曲线边缘部分比实际观测下沉曲线收敛快,其预计结果与实际观测值在移动边界区域很难拟合一致,造成了利用观测站求取的预计参数计算的地表变形值在开采影响边界区域与实际观测值不符.文中根据观测站实测数据,提出对观测站分区域反演预计参数,分区域进行地表变形预计的方法,可以有效克服概率积分法边界收敛过快的缺点,使预计结果更符合实际.     

钻井水溶法开采的地表沉陷预计研究

为了准确预计钻井水溶法开采后对地表产生的移动和变形,基于钻井水溶法开采特点,利用由不溶矿物形成的结晶水物质的膨胀率,建立了钻井水溶法开采的等价采高模型。此外,还分析了随机介质理论用于钻井水溶法开采地表沉陷预计的可行性。在阐述概率积分法基本原理的基础上,通过借鉴国内外条带水砂充填开采的预计实例,求得了钻井水溶法开采的概率积分法预计参数,并结合工程实例,利用概率积分法预计了某盐矿开采后引起的地表移动变形。结果表明:建立在上覆岩层软弱、顶板跨落基础上的概率积分预计方法适用于钻井水溶法开采的地表沉陷预计,且钻井水溶法开采后引起的地表移动变形值远小于相同条件下的煤矿开采。     

阜矿集团乌龙煤矿采煤沉陷区岩移分析

阜矿集团乌龙煤矿的采煤沉陷区的岩移情况日益严重,因此对乌龙煤矿采煤沉陷区的岩移情况进行了现状及预测的评估。本论文运用了概率积分法的基本原理,对采煤沉陷区的岩移情况进行了计算,得出了最终的结果。希望通过此次计算能为其他类似工程提供经验与借鉴。     

神经网络在地表移动与变形分析中的应用

为了对建筑物下薄煤层群开采地表移动与变形作出全面、准确科学合理的预测,在综合分析概率积分法参数与地质采矿条件之间关系的基础上,采用人工神经网络方法建立了岩移参数选取的数学模型.对提高开采沉陷预计精度具有积极意义.运用概率积分法对地表移动和变形进行了预计与分析,结合某矿的实际条件,运用所建的模型,求得了该矿开采引起的地表移动变形各个参数的最大值,确定了该建筑物下薄煤层群开采方案.结果表明,可以利用所建数学模型正确求出地表移动与变形参数.     

矿山开采对生态环境的影响评价

依据鑫发煤矿的地质采矿条件,按照概率积分法、矿山开采对地表所造成的移动变形进行了预计,对地表建(构)筑物、评价区内生态环境所造成的影响进行评价分析,提出了矿山开采后所采取的相应措施。     

深部大采宽条带开采地表移动的预计

以概率积分法模型为基础,分析了现有条带开采几种计算预计参数的方法及其预计结果,探讨了这些方法用于深部大采宽条带开采预计存在的问题及优缺点.研究结果表明：现有条带开采几种计算预计参数的方法,其预计结果均不能很好地描述深部大采宽条带开采的地表移动和变形规律.提出了全采多工作面叠加预计方法与用文中公式（3）计算预计参数的预计方法相结合的方法,能更准确地进行深部条带开采地表移动和变形预计.     

某水溶法地下采卤矿区地面变形机理及地表移动预计

随着地下溶腔的形成,水溶法地下采卤矿区地表将有可能产生沉降与变形。较之井巷法开采矿山,其变形机理表现为采场内承压水的顶托作用,夹层松散塌落、矿体内不溶物塌落、带结晶水化合物形成后体积膨胀等的充填效应以及裂隙带上方坚硬岩层的托板效应等特点。其地表移动与变形可用概率积分法预计,相应参数可套用条带水砂充填采矿法的工程类比法,而反映现场真实情况的相关参数只有通过实测资料才能获得。     

矿区地表沉陷的D-InSAR监测方法

基于两景ALOS PALSAR影像,利用D-InSAR技术,获取了2007-12-10-2008-01-25时段某矿区的地表沉降形变场。然后采用D-InSAR监测值,提取该回采时期矿区工作面超前影响角,并与实测数据求取值进行对比,结果表明利用D-InSAR技术求取工作面超前影响角是可行的。利用基于模拟退火算法（SA）的概率积分参数反演方法,求取了矿区工作面非充分采动下的概率积分参数。求参结果表明,利用基于SA的概率积分参数求取方法进行矿区概率积分参数求取是可行的。研究成果对矿山开采沉陷D-InSAR监测具有重要参考价值。     

下工作面开采对上部砌碹巷道的破坏

为了掌握上覆巷道在下伏工作面开采影响下的变形破坏规律,通过在回风巷内建立岩移观测站,对开采过程中巷道的移动与变形情况进行了实测。根据实测结果通过反算获得了本矿区岩层内部移动概率积分法预计参数,分析了巷道变形破坏的原因,总结出了砌碹支护巷道变形破坏与水平变形值的关系。研究结果表明：下伏煤层开采对上覆巷道移动与变形的影响是一个动态变化的过程,采动影响下巷道砌碹的破坏是巷道纵向水平变形和横向水平变形共同作用的结果。大巷围岩强度较低、完整性差,巷道砌碹支护体的失稳以及采动应力的叠加是导致巷道变形破坏严重的原因。     

膏体充填开采技术与沉陷预测研究

为解决峰峰集团新三矿建筑物下压煤量大的现状,利用膏体充填技术进行开采.本文以矿区两个工作面为例,运用概率积分法原理,分别对全部跨落法和膏体充填开采地表移动变形情况进行预计,通过预计结果比较得出:建筑物下膏体充填技术在提高煤炭采出率的同时,能够减小地表移动变形,减少地表破坏范围.膏体充填开采是煤炭绿色开采技术的重要组成部分,开展该技术的应用研究,是缓解我国煤炭资源紧张形势、实现矿山可持续发展的有效途径.