灰色系统理论在煤矿开采沉降量预测中的应用

以预测煤矿开采而引起的地表高程的损失为目的,通过灰色系统理论的建模、关联度分析和残差辨识为基础,建立了灰色理论预测模型,并将该模型GM(1,1)应用到金竹山矿业公司土珠煤矿的地表沉降量的预测分析中,对该矿2007年1～10月的地表高程损失量进行了灰色生成,建立了灰色预测系统;根据残差检验结果,对照精度检验等级表可以看出,灰色系统模型预测的土珠煤矿的地表沉降量与其实际测量的值拟合度高,预测结果正确可靠,反应了因地下煤矿开采而引起地表建筑物的毁损与高程的降低,对煤矿的复垦规划提供了重要参考依据.

灰色Logistic I/II模型在煤矿开采沉降预测中的应用

地下煤炭资源被人工采出以后,因上覆岩层的失稳、垮落、重新密实而使地表出现开裂、塌陷和变形等地质灾害。传统的研究煤矿开采沉陷的方法主要有地质法、实地监测法、物理和数值模拟法等,这些方法耗费大量人力、物力、财力,且部分参数的获取十分困难。为了获得在煤矿开采区域内地表沉降情况的准确信息,本文利用采动卸压原理和"三带"模型,以湖南省金竹山矿业公司的土珠煤矿开采沉降实况为研究背景,分析其地下采煤时地表裂缝与沉降的发生机制与特征。提出在开采垂直裂缝最大估算高度直接影响地表浅部的2煤层和3煤层时,应根据理论分析和实地观测的方法进行沉降预测,适时提供有效的安全预警信息;在开采垂直裂缝最大估算高度不影响地表的深部煤层时,可根据实际观测的历史数据建立灰色Logistic I/II模型进行地面沉降预测,无须再进行实际监测。通过实践验证和模型精度检验表明,灰色Logistic I/II模型预测精度高,预测值与实际值拟合度高,能准确提供有效信息,为地表环境的复垦规划提供重要参考依据。