大型煤礦變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及沉陷預(yù)測研究.pdf

1、我國是煤炭資源利用大國,隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,煤炭的需求量不斷增大,開采強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng),煤礦大規(guī)模高強(qiáng)度的開采對礦區(qū)和周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。其中,采煤造成的地表移動和沉陷導(dǎo)致土壤,植被和水等土地資源的流失和破壞,嚴(yán)重影響礦區(qū)人民的生產(chǎn)生活,同時制約煤炭產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展。
　　變形監(jiān)測是判斷目標(biāo)對象在外力作用下位移變化量的一種技術(shù)手段,在各種工程中應(yīng)用廣泛。多年來,國內(nèi)外學(xué)者對變形監(jiān)測的方法和監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方面進(jìn)行了大量

2、的研究,為獲取礦區(qū)沉陷現(xiàn)狀和沉陷預(yù)測信息提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
　　本文以山西某礦區(qū)為例,通過在研究區(qū)設(shè)立觀測站點(diǎn),獲取外業(yè)觀測數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以該數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對研究區(qū)的采煤沉陷進(jìn)行預(yù)測分析,得到如下結(jié)論:
　　(1)通過對觀測站監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理,對研究區(qū)域地表移動與變形規(guī)律進(jìn)行了初步分析?？梢钥闯?在近水平煤層開采情況下,地表移動變形的下沉和傾斜曲線同一般的平地的移動變形特征相同,開采引起的水平移動與地形的坡度變化具有

3、密切的相關(guān)性,地表移動變形規(guī)律受地形條件影響很大。
　　(2)除地質(zhì)、采礦因素中的覆巖力學(xué)性質(zhì)、煤層傾角、深厚比、采煤方法及頂板管理方法、采空區(qū)大小、工作面推進(jìn)速度等因子之外,本文引入了地形因子中的坡度作為影響因子。
　　(3)利用MATLAB,建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開采沉陷的預(yù)計(jì)模型,并基于模型進(jìn)行了下沉和水平移動的預(yù)計(jì)。分別運(yùn)用平均相對誤差、相關(guān)性、后驗(yàn)方差和小誤差概率指標(biāo)對所建立的模型精度進(jìn)行分析,預(yù)計(jì)結(jié)果初步表明,BP神