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

1、礦業(yè)資源是整個(gè)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),在礦產(chǎn)資源開采過程中通常會(huì)形成規(guī)模巨大的采空區(qū);采空區(qū)失穩(wěn)將導(dǎo)致地表下沉等嚴(yán)重危害,人民生命財(cái)產(chǎn)將受到威脅,正常生產(chǎn)活動(dòng)遭到破壞,最終妨礙該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)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(shí)時(shí)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(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù),預(yù)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(yù)測值和預(yù)警評(píng)價(jià)

2、標(biāo)準(zhǔn)是地表沉降監(jiān)測研究的重要任務(wù)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(shí)頻特性、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理非線性問題的優(yōu)點(diǎn)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊識(shí)辨理論和相關(guān)性分析理論,引入到采空區(qū)沉降數(shù)據(jù)分析與預(yù)測研究的整個(gè)過程中,最終建立了小波去噪模型、沉降預(yù)測模型和采空區(qū)失穩(wěn)辨別模型,結(jié)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(yù)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(chǔ)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(jìn)行分析整理提取干擾信息,研究監(jiān)測區(qū)域地表移動(dòng)與變形的規(guī)律。
　　其次,在改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用基于三層結(jié)構(gòu)的小波BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測采空區(qū)的沉降等值,該預(yù)測模型指標(biāo)包括下沉、傾斜、曲率等7個(gè)表征監(jiān)測區(qū)域變化的變量,采用科學(xué)計(jì)算軟件MATLAB來實(shí)現(xiàn)預(yù)測;將預(yù)測結(jié)果與實(shí)時(shí)監(jiān)視數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),預(yù)測結(jié)果基本反映了地表移動(dòng)與變形的趨勢,得到了較為滿意的預(yù)測結(jié)果。
　　最后,應(yīng)用小波神經(jīng)