模糊关系方程法在矿山开采沉陷最大下沉值预测中的应用

为了准确预测矿山开采沉陷的最大下沉值,利用模糊数学理论和方法,建立地表最大下沉值与影响下沉的诸因素之间的模糊关系方程,并使用Fuzzy矩阵转换法找出了各指标之间的模糊关系,根据工作面的各影响因素指标,求解得到预计工作面地表最大下沉值。采用某矿区实测资料对模型进行验证,预计结果最大相对误差9%,可以满足矿山开采沉陷预测的要求。研究成果表明模糊关系方程法可以准确地预计煤矿开采沉陷地表最大下沉值,为矿区开采沉陷预测提供了一种新的方法。

基于倾角变化的最大下沉值计算方法

最大下沉值是度量层状矿体(如煤层)开采引起的地表移动变形程度的重要参量。地表最大下沉值与开采工作面几何要素相关,基于倾角变化的最大下沉值计算模型综合反映了这些因素的影响关系,在一定程度上从岩层移动机理揭示了开采沉陷的层面效应和尺寸效应,为建立不同级别倾角煤层开采沉陷的统一模型打下了基础。

遗传规划在最大下沉值预测中的应用

基于Matlab语言编制的遗传规划程序,选取地面最大下沉值的主要影响因素,搜集学习样本对程序进行了训练,建立了地面最大下沉值预测的遗传规划模型,然后用测试样本对模型进行了测试.结果表明:相对误差在工程允许范围之内,模型的预测性能令人满意,遗传规划在公式发现中有其独特的优势,将其用于最大下沉值的预测中是可行的.

极限训练机在矿山开采最大下沉值估算中的应用

矿山开采过程中采空区地表往往会发生形变,研究其最大下沉值对安全生产具有重要意义,现有的开采最大下沉估算方法还有提升的空间。基于岩移数据决策与极限训练机(Extreme learning machine,ELM)算法,提出了一种估计最大下沉的新方法。该方法将采厚、倾角、平均采深、走向长度、倾向长度和覆岩岩性确定为最大下沉值影响因素;应用以Sigmoid方程为核函数、隐含层神经元个数为114的ELM模型对最大下沉值进行了估算。通过案例分析,ELM模型得到了优于传统算法如CHAID、Boosted Tree、ANN、BPNN和SVM的RMSE、MAE、MAPE、最大残差及秩相关系数,故认为该模型是一种有效的矿山开采最大下沉估算方法。

关于计算最大下沉值通用公式的研究

在地表最大下沉值的计算中 ,用推导出的通用公式对过去使用的一般计算公式进行归类分析 ,得出以往的各类公式都可归为通用公式的特例的结论 ,又由于通用公式内涵着诸多影响地表最大下沉值的因素 ,故使得计算的准确性得到提高。

关于地表最大下沉值计算的研究

在地表最大下沉值的计算中 ,用推导出的通用公式对过去使用的一般计算公式进行归类分析 ,得出以往的各类公式都可归为通用公式的特例的结论 ,又由于通用公式的内涵酝藏着诸多影响地表最大下沉值的因素 ,故使得计算的准确性大大地得到提高 图 3 ,参

大埋深煤层开采地表最大下沉值计算方法

为研究大埋深煤层开采的地表沉陷规律,基于关键层理论和弹性薄板小挠度弯曲理论,建立了大埋深煤层开采地表最大下沉值的力学计算模型,提出了一种计算地表最大下沉值的方法,认为大埋深煤层开采覆岩、地表沉陷特性与浅部开采有所差异,其地表最大下沉值应为弯曲下沉带下部岩层(即覆岩主关键层以下岩层)的最大挠度值与其下部垮落带、裂隙带的压缩沉降值之和。工程实例计算结果表明:该方法的计算结果与实测值相近,对于预计大埋深煤层开采引起的地表最大下沉值有一定的参考价值。

基于覆岩剩余自由空间高度的地表最大下沉值确定方法

针对待采综放工作面的地表最大下沉值难以精准确定的问题,依据采空区覆岩移动、变形、破坏特点和矿压显现规律,提出覆岩剩余自由空间高度等于地表最大下沉值的观点,通过分析覆岩剩余自由空间高度与采高、垮落带高度和垮落岩体残余碎胀高度之间的空间转变关系,构建了待采工作面地表最大下沉值的计算模型。以大平矿S2S2工作面为例,利用计算模型得到的地表最大下沉值为11.17 m,通过现场实测得到的最大下沉值为11.07 m,计算结果与实测结果的相对误差为0.10 m,误差率仅为0.90%。

深部开采地表最大下沉值与采动程度系数关系实测研究

为了研究深部极不充分采动条件下地表最大下沉值Wmax与采动程度系数n′之间的关系,通过对张小楼煤矿深部开采地表移动观测站实测资料进行分析研究,得出深部开采地表为极不充分采动时,采动程度对地表的下沉有着非常明显的控制作用,下沉率较小,下沉盆地平缓;当采动程度系数达到或超过1/3时,地表下沉急剧地增大,影响范围较大。

采动岩层及地表达到最大下沉值的开采面积分析

本文通过分析采动覆岩初次断裂前的板力学模型,运用弯曲变形理论分析了采动覆岩及地表达到最大下沉值时的开采面积,建立了上覆岩层断裂时临界开采面积的计算模型,并以此模型进行了实例计算分析。

急倾斜煤层开采最大下沉值对数预计法

根据急倾斜煤层开采地表沉陷基本特点和概率积分法原理,将急倾斜煤层开采简化为直立煤层的单元开采,基于欧拉常数,提出了急倾斜煤层开采(煤层倾角>75°)的最大下沉值的对数预计法。利用孔集矿的实测资料对计算方法进行了验证。研究表明,该方法公式中所用参数稳定,可为急倾斜煤层开采造成的地表沉陷预报预警工作提供理论支持,具有较强的实用性。

概率积分法参数对预计地表下沉的影响度分析

地表沉陷预计的常用算法——概率积分法的预计参数及参数间交互作用对变形值不同的影响程度,造成参数选取、反演的不确定性。针对这一问题,采用五元二次正交旋转组合设计,研究了概率积分法中预计参数对地表点最大下沉的影响关系,得出了单因素与两两因素交互作用对地表点最大下沉值的影响规律。研究结果表明:沉陷预计参数中的下沉系数、主要影响角正切、拐点偏移距对预计最大下沉具有显著影响,影响程度排序为:下沉系数>主要影响角正切>拐点偏移距;且q与tanβ、tanβ与S/H的交互作用影响明显。

地表下沉系数严重偏小的原因分析

本文以地表沉陷及岩移实测资料为依据 ,并根据覆岩的结构及探测试验现象 ,对地表下沉系数严重小于正常值的原因进行了初步分析 ,得出了在特殊地质采矿条件下 ,弯曲带内的离层裂缝是引起下沉系数偏小的主要原因的初步结论。

基于SVM黄土矿区最大下沉预计研究

为提高黄土矿区地表最大下沉值预计精度和可靠性,基于支持向量机构建了最大下沉预计模型,用实测数据检验了模型,并与已有最大下沉预计模型进行了对比分析,结果表明:基于支持向量机构建的模型在精度和可靠性方面优于已有最大下沉预计模型,可以较好预测黄土矿区地表最大下沉值。

厚松散层下开采高度对地表移动的影响规律研究

以赵固二矿地质采矿条件为背景,通过构建数值模型,研究了巨厚松散层地质采矿条件下采高对地表下沉及水平移动特征、地表主要移动变形参数的影响。结果表明,随着采高的增加,地表最大下沉及水平移动值逐渐增大,水平移动范围显著增加,同时得出地表最大下沉值及水平移动值与采高成线性增长关系,而地表下沉系数及水平移动系数与采高成对数增长关系,并分别拟合出了地表下沉值、地表水平移动值、下沉系数及水平移动系数与采高之间的经验公式。

不同松散层厚度对地表沉降特征的影响研究

为了研究不同松散层厚度对地表沉降特征的影响,以赵固二矿地质采矿条件为背景,通过构建数值模型,研究了厚松散层地质采矿条件下松散层厚度对地表下沉及水平移动特征、地表主要移动变形参数的影响。

矿用工字钢梯形支架梁受力分析

对矿工字钢梯形支架顶梁进行内力分析,计算其工作载荷、最大载荷,以及最大下沉值,从而为支护设计、支护参数修正,以及巷道施工、维修提供理论依据。

基于D-InSAR的唐山矿区地表形变监测研究

针对传统的监测方法都是基于点位监测,耗时耗力且难以大面积监测,本文以唐山某矿1326工作面为研究区域,利用二轨法D-InSAR的方法,采用两景Sentine1-1A数据对该工作面进行监测与分析,将所求取的监测结果分别与水准测量数据、利用开采深陷预计方法所预计出的该工作面以及受到开采影响的周边建筑物的下沉值进行对比验证。实验结果表明,D-InSAR监测值与开采沉陷预计的值结果较为一致,能够较为精确有效地监测矿区地表形变以及开采范围内的建筑物沉降。

基于多项式法的地表移动变形计算模型修正

针对基于概率积分法的地表移动变形值计算结果误差较大,评价煤层开采后上覆构筑物危险性存在安全风险的难题.依据地表下沉值与其它移动变形值之间的计算原理关系,结合煤层开采后地表移动变形计算结果和实测结果,该文提出了利用多项式法对计算模型进行修正的方法,构建基于概率积分法和多项式法相叠加的地表移动变形值计算模型.以某矿已采工作面地表下沉值实测数据为例,研究结果表明:计算模型修正后得到的地表下沉值与实测结果之间的误差范围仅为0.1~0.4 m,极大的减小了计算模型的误差范围.

徐州东二环路扩建隧道工程施工有限元模拟分析

目的为解决隧道工程中隧道埋深浅、地质条件复杂的情况,采用有限元模拟进行分析,以保证扩建隧道工程施工方案的可行性和安全上的可靠性.方法以徐州云龙山东二环路扩建隧道工程为例,采用三维有限元数值分析技术方法,对施工工序进行了模拟分析.结果预测了地面最大沉降值和拱顶最大下沉值、超前预测了暗挖法施工产生的影响,为工程施工的顺利进行提供了保障.结论采用理论有限元方法模拟分析隧道施工工序与实际施工工序吻合,其计算结果为隧道施工安全提供可靠的技术依据.