采空區(qū)地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與沉降預測研究.pdf

1、礦業(yè)資源是整個社會發(fā)展的重要基礎,在礦產(chǎn)資源開采過程中通常會形成規(guī)模巨大的采空區(qū);采空區(qū)失穩(wěn)將導致地表下沉等嚴重危害,人民生命財產(chǎn)將受到威脅,正常生產(chǎn)活動遭到破壞,最終妨礙該區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展。為了避免此類事故的發(fā)生,研究礦區(qū)地表沉降的有效監(jiān)控問題便具有十分重要的意義。因此,對采空區(qū)地表沉降的實時監(jiān)測顯得更加重要;從大量的地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)中及時、準確的發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù),預警采空區(qū)失穩(wěn)情況,為采空區(qū)的治理提供可供采納的規(guī)律、可靠的預測值和預警評價

2、標準是地表沉降監(jiān)測研究的重要任務和方向。
　　本文以河北省西郝莊鐵礦采空區(qū)為例,把小波變換理論的時頻特性、神經(jīng)網(wǎng)絡處理非線性問題的優(yōu)點、神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊識辨理論和相關性分析理論,引入到采空區(qū)沉降數(shù)據(jù)分析與預測研究的整個過程中,最終建立了小波去噪模型、沉降預測模型和采空區(qū)失穩(wěn)辨別模型,結合西郝莊鐵礦VI-4礦體采空區(qū)情況探討采空區(qū)失穩(wěn)預警。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先,通過對不同的小波、分解層、去噪方式及方法等去噪?yún)?shù)研究基礎上

3、，選取小波去噪方法對采空區(qū)地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析整理提取干擾信息,研究監(jiān)測區(qū)域地表移動與變形的規(guī)律。
　　其次,在改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎上，運用基于三層結構的小波BP神經(jīng)網(wǎng)絡來預測采空區(qū)的沉降等值,該預測模型指標包括下沉、傾斜、曲率等7個表征監(jiān)測區(qū)域變化的變量,采用科學計算軟件MATLAB來實現(xiàn)預測;將預測結果與實時監(jiān)視數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),預測結果基本反映了地表移動與變形的趨勢,得到了較為滿意的預測結果。
　　最后,應用小波神經(jīng)