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厚松散含水层失水沉降相似模拟实验研究
被引量:
7
1
作者
陈芳
张劲满
+3 位作者
徐良骥
李杰卫
徐瑞瑞
张坤
《工矿自动化》
北大核心
2022年第1期78-84,共7页
目前缺乏对厚松散含水层地质采矿条件下覆岩破断及变形规律的深入研究。以淮南矿区潘四东煤矿11111工作面为工程背景,构建相似材料模型,采用数字摄影测量提取位移法记录模型开挖过程中覆岩破断过程及覆岩变形情况。分析了含水层失水沉...
目前缺乏对厚松散含水层地质采矿条件下覆岩破断及变形规律的深入研究。以淮南矿区潘四东煤矿11111工作面为工程背景,构建相似材料模型,采用数字摄影测量提取位移法记录模型开挖过程中覆岩破断过程及覆岩变形情况。分析了含水层失水沉降原因:覆岩在W型剪切应力拱作用下形成2条纵向的主导水裂隙带,导水裂隙带的进一步发育引起含水层失水固结,在厚松散层重力作用下进一步压实,随着覆岩破断运动的加剧,在弯曲带和覆岩共同挤压下形成О型剪切应力拱,压缩薄层空间,导致地表下沉量增大。分析了失水状态下覆岩损伤情况:工作面开采工作完成且覆岩达到稳态后,前垮落角为57°,后垮落角为62°,导水裂隙带高度为63 m,开切眼及终采线上方覆岩在应力集中作用下断裂,产生纵向裂隙,开切眼及终采线上方垮落带区域内覆岩产生横向离层裂隙,纵向裂隙和横向离层裂隙加剧了覆岩与含水层间的水力联系。给出了失水状态下覆岩动态运动规律:随着开采工作面的推进,各观测线覆岩下沉量逐渐增大,接近开采工作面的观测线覆岩下沉量最大,工作面上方覆岩的观测线下沉量曲线走势基本类似且跳变一致,含水层上方的观测线下沉量曲线走势基本吻合且跳变同步,工作面上方与含水层上方的观测线下沉量跳变异步,表明含水层对覆岩移动变形具有重要作用。
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关键词
厚松散层煤层
含水层失水
地表下沉
失水沉降
覆岩破断
覆岩变形
覆岩下沉量
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职称材料
概率积分预计参数的ENN优化算法
被引量:
2
2
作者
张劲满
阎跃观
+4 位作者
李杰卫
徐瑞瑞
王芷馨
张坤
岳彩亚
《金属矿山》
CAS
北大核心
2022年第5期170-176,共7页
为了提高ENN(Elman neural network)神经网络获取概率积分预计参数的准确性,以我国30个地表移动观测站的实测数据作为学习训练和测试的样本数据,采用强稳健局部加权回归法(Rlowess,RW)对30个地表移动观测站数据进行降噪处理,采用蚁群算...
为了提高ENN(Elman neural network)神经网络获取概率积分预计参数的准确性,以我国30个地表移动观测站的实测数据作为学习训练和测试的样本数据,采用强稳健局部加权回归法(Rlowess,RW)对30个地表移动观测站数据进行降噪处理,采用蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)对ENN神经网络的权值和阈值进行优化,构建了ACO-ENN概率积分预计参数解算模型。结果表明:对比分析ACO-ENN模型解算RW降噪处理前后的实测数据,发现RW降噪处理显著提高了数据质量,提高了解算模型的预测精度;利用ACO-ENN模型解算下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切及拐点偏移距的平均相对误差分别为2.41%、3.48%、6.11%和1.67%,ACO-ENN模型对于概率积分预计参数的解算精度优于传统ENN算法,为精确获取概率积分预计参数提供了新思路。
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关键词
开采沉陷
概率积分法
RW
降噪
蚁群算法
ENN
神经网络
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职称材料
开采沉陷动态下沉模型及其参数研究
被引量:
8
3
作者
张劲满
徐良骥
+2 位作者
李杰卫
沈震
余礼仁
《金属矿山》
CAS
北大核心
2017年第10期12-15,共4页
针对Knothe时间函数在描述动态下沉过程中下沉速度的不足,采用改进的双参数Knothe时间函数建立动态下沉模型,其中的覆岩岩性决定系数c及幂指数k值采用最小二乘法求解,最大下沉值W0通过地表移动观测站实测资料确定。采用拟合决定系数R2...
针对Knothe时间函数在描述动态下沉过程中下沉速度的不足,采用改进的双参数Knothe时间函数建立动态下沉模型,其中的覆岩岩性决定系数c及幂指数k值采用最小二乘法求解,最大下沉值W0通过地表移动观测站实测资料确定。采用拟合决定系数R2评定精度,以淮南某矿1242(1)工作面地表移动观测站实测资料进行模型精度验证,最大下沉点MS29和ML44在各个观测时期的拟合决定系数分别为0.983 6和0.975 7,工作面推进过半时(328d)倾向和走向观测线上各监测点观测值与预计值的拟合决定系数分别0.995 3和0.958 2,计算结果表明双参数Knothe时间函数模型动态预计1242(1)工作面开采沉陷全过程精度可靠。
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关键词
开采沉陷
动态预计
双参数Knothe时间函数
模型参数
最小二乘法
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职称材料
基于蛙跳PSO-Richards模型的地表沉降动态预计
被引量:
3
4
作者
张劲满
徐良骥
+3 位作者
张坤
王振兵
谌芳
陈少鑫
《煤炭技术》
CAS
2018年第10期91-93,共3页
基于地表沉降变形规律和实际情况,分析预计地表沉降动态演化全过程的时间函数应具有的特征。针对采动区地表沉降Richards模型参数选取较为复杂的问题,引入蛙跳PSO算法思想,提出采动区地表沉降动态预计的蛙跳PSO-Richards模型。工程实例...
基于地表沉降变形规律和实际情况,分析预计地表沉降动态演化全过程的时间函数应具有的特征。针对采动区地表沉降Richards模型参数选取较为复杂的问题,引入蛙跳PSO算法思想,提出采动区地表沉降动态预计的蛙跳PSO-Richards模型。工程实例分析表明,蛙跳PSO-Richards模型符合理想时间函数特征,能够较好地预计采动区地表动态沉降全过程,具有较好的适用性。
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关键词
开采沉陷
动态预计
蛙跳算法
PSO算法
Richards时间函数
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职称材料
基于GA-BP神经网络的概率积分法预计参数研究
被引量:
12
5
作者
牛亚超
徐良骥
+3 位作者
张坤
叶伟
张劲满
姜宝兴
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第10期93-100,共8页
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...
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。
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关键词
开采沉陷
概率积分法
遗传算法
BP神经网络
参数预计
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职称材料
题名
厚松散含水层失水沉降相似模拟实验研究
被引量:
7
1
作者
陈芳
张劲满
徐良骥
李杰卫
徐瑞瑞
张坤
机构
东莞职业技术学院建筑学院
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
安徽理工大学空间信息与测绘工程学院
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
浙江省地质勘查局浙江省地矿建设有限公司
安徽省煤田地质局
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第1期78-84,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(42372369)
安徽省对外科技合作项目(201904b11020015)。
文摘
目前缺乏对厚松散含水层地质采矿条件下覆岩破断及变形规律的深入研究。以淮南矿区潘四东煤矿11111工作面为工程背景,构建相似材料模型,采用数字摄影测量提取位移法记录模型开挖过程中覆岩破断过程及覆岩变形情况。分析了含水层失水沉降原因:覆岩在W型剪切应力拱作用下形成2条纵向的主导水裂隙带,导水裂隙带的进一步发育引起含水层失水固结,在厚松散层重力作用下进一步压实,随着覆岩破断运动的加剧,在弯曲带和覆岩共同挤压下形成О型剪切应力拱,压缩薄层空间,导致地表下沉量增大。分析了失水状态下覆岩损伤情况:工作面开采工作完成且覆岩达到稳态后,前垮落角为57°,后垮落角为62°,导水裂隙带高度为63 m,开切眼及终采线上方覆岩在应力集中作用下断裂,产生纵向裂隙,开切眼及终采线上方垮落带区域内覆岩产生横向离层裂隙,纵向裂隙和横向离层裂隙加剧了覆岩与含水层间的水力联系。给出了失水状态下覆岩动态运动规律:随着开采工作面的推进,各观测线覆岩下沉量逐渐增大,接近开采工作面的观测线覆岩下沉量最大,工作面上方覆岩的观测线下沉量曲线走势基本类似且跳变一致,含水层上方的观测线下沉量曲线走势基本吻合且跳变同步,工作面上方与含水层上方的观测线下沉量跳变异步,表明含水层对覆岩移动变形具有重要作用。
关键词
厚松散层煤层
含水层失水
地表下沉
失水沉降
覆岩破断
覆岩变形
覆岩下沉量
Keywords
thick loose coal seam
aquifer water loss
surface subsidence
water loss settlement
overburden breaking
overburden deformation
overburden subsidence
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
在线阅读
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职称材料
题名
概率积分预计参数的ENN优化算法
被引量:
2
2
作者
张劲满
阎跃观
李杰卫
徐瑞瑞
王芷馨
张坤
岳彩亚
机构
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
浙江省地质勘查局浙江省地矿建设有限公司
安徽省煤田地质局
安徽理工大学空间信息与测绘工程学院
聊城大学地理与环境学院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2022年第5期170-176,共7页
基金
国家自然科学基金项目(编号:41930650)
中央高校基本科研业务费专项(编号:2020XJDC03,2021YQDC09)
中国矿业大学(北京)大学生创新训练项目(编号:202102022)。
文摘
为了提高ENN(Elman neural network)神经网络获取概率积分预计参数的准确性,以我国30个地表移动观测站的实测数据作为学习训练和测试的样本数据,采用强稳健局部加权回归法(Rlowess,RW)对30个地表移动观测站数据进行降噪处理,采用蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)对ENN神经网络的权值和阈值进行优化,构建了ACO-ENN概率积分预计参数解算模型。结果表明:对比分析ACO-ENN模型解算RW降噪处理前后的实测数据,发现RW降噪处理显著提高了数据质量,提高了解算模型的预测精度;利用ACO-ENN模型解算下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切及拐点偏移距的平均相对误差分别为2.41%、3.48%、6.11%和1.67%,ACO-ENN模型对于概率积分预计参数的解算精度优于传统ENN算法,为精确获取概率积分预计参数提供了新思路。
关键词
开采沉陷
概率积分法
RW
降噪
蚁群算法
ENN
神经网络
Keywords
mining subsidence
probability integral method
RW noise reduction
ant colony algorithm
ENN neural network
分类号
TD853 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
开采沉陷动态下沉模型及其参数研究
被引量:
8
3
作者
张劲满
徐良骥
李杰卫
沈震
余礼仁
机构
安徽理工大学测绘学院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2017年第10期12-15,共4页
文摘
针对Knothe时间函数在描述动态下沉过程中下沉速度的不足,采用改进的双参数Knothe时间函数建立动态下沉模型,其中的覆岩岩性决定系数c及幂指数k值采用最小二乘法求解,最大下沉值W0通过地表移动观测站实测资料确定。采用拟合决定系数R2评定精度,以淮南某矿1242(1)工作面地表移动观测站实测资料进行模型精度验证,最大下沉点MS29和ML44在各个观测时期的拟合决定系数分别为0.983 6和0.975 7,工作面推进过半时(328d)倾向和走向观测线上各监测点观测值与预计值的拟合决定系数分别0.995 3和0.958 2,计算结果表明双参数Knothe时间函数模型动态预计1242(1)工作面开采沉陷全过程精度可靠。
关键词
开采沉陷
动态预计
双参数Knothe时间函数
模型参数
最小二乘法
Keywords
Mining subsidence, Dynamic prediction, Two-parameter Knothe time function, Model parameter, Least square method
分类号
TD325.2 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于蛙跳PSO-Richards模型的地表沉降动态预计
被引量:
3
4
作者
张劲满
徐良骥
张坤
王振兵
谌芳
陈少鑫
机构
安徽理工大学测绘学院
出处
《煤炭技术》
CAS
2018年第10期91-93,共3页
文摘
基于地表沉降变形规律和实际情况,分析预计地表沉降动态演化全过程的时间函数应具有的特征。针对采动区地表沉降Richards模型参数选取较为复杂的问题,引入蛙跳PSO算法思想,提出采动区地表沉降动态预计的蛙跳PSO-Richards模型。工程实例分析表明,蛙跳PSO-Richards模型符合理想时间函数特征,能够较好地预计采动区地表动态沉降全过程,具有较好的适用性。
关键词
开采沉陷
动态预计
蛙跳算法
PSO算法
Richards时间函数
Keywords
mining subsidence
dynamic prediction
leapfrog algorithm
PSO algorithm
Richards time function
分类号
TD821 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
基于GA-BP神经网络的概率积分法预计参数研究
被引量:
12
5
作者
牛亚超
徐良骥
张坤
叶伟
张劲满
姜宝兴
机构
安徽理工大学测绘学院
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第10期93-100,共8页
基金
国家自然科学基金项目(编号:41472323)
安徽省对外科技合作计划项目(编号:201904b11020015)
文摘
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。
关键词
开采沉陷
概率积分法
遗传算法
BP神经网络
参数预计
Keywords
Mining subsidence
Probability integral method
Genetic algorithm(GA)
BP neural network
Parameter prediction
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
厚松散含水层失水沉降相似模拟实验研究
陈芳
张劲满
徐良骥
李杰卫
徐瑞瑞
张坤
《工矿自动化》
北大核心
2022
7
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职称材料
2
概率积分预计参数的ENN优化算法
张劲满
阎跃观
李杰卫
徐瑞瑞
王芷馨
张坤
岳彩亚
《金属矿山》
CAS
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
开采沉陷动态下沉模型及其参数研究
张劲满
徐良骥
李杰卫
沈震
余礼仁
《金属矿山》
CAS
北大核心
2017
8
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职称材料
4
基于蛙跳PSO-Richards模型的地表沉降动态预计
张劲满
徐良骥
张坤
王振兵
谌芳
陈少鑫
《煤炭技术》
CAS
2018
3
在线阅读
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职称材料
5
基于GA-BP神经网络的概率积分法预计参数研究
牛亚超
徐良骥
张坤
叶伟
张劲满
姜宝兴
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019
12
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职称材料
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