开采沉陷时序预测技术

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1、第卷第期测绘工程,印年月,开采沉陷时序预测技术,,吴侃靳建明王卷乐中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州了时间序列分析的基本理论,分析,出了基于时间序列分析的摘要叙述了矿山开采沉陷观测数据的特点提,。用该模型可,开采沉陷预计技术建立了开采沉陷的时序预计模型以对采动地表移动变形进行预测预测结果分。析表明用时间序列分析的方法能够很好的解决开采沉陷的动态预侧问题地表移动变形的相汁预测误差在左,与传统的预测方法相,以一巧。右比预浏精度可提高最后还提出了这一预测方法所存在的问题和今后的解。决办法关键词时序分析开采沉陷动态预计中图分类号处文献标识

2、码文章编号】拓一习幻址职评叨,刀一‘五一万五砚,朋诵,,,而吻五由二恤习,二如,玩,五孟恤时间序列分析是处理动态观测数据的一种有中的地表移动变形值具有两个重要的特性一是时,、、、,。效工具它已经被成功的用在机械生物化学经序性二是随机性阎而这也正是时间序列分析方。。,济学和计算机等领域本文将对时间序列分析法的两个重要特征因此可以用时间序列分析的。。在开采沉陷预测中的应用作一探讨方法对开采沉陷的动态移动变形值给以准确预计开采沉陷传统预计方法的缺陷基于时间序列的开采沉陷预计基本思,路地下有用矿物被采出后在地表形成一个比地,下采空区范围大得

3、多的下沉盆地对矿区环境和人根据开采沉陷观测数据的特点和时间序列建。,冈们的生存质量造成了很大的威胁如果能对开采模的要求提出基于时间序列的开采沉陷预计基本、,。所造成的影响进行及时准确的预测就能够将其思路如图所示。影响降低到最小程度前人已经就开采沉陷的静态,,建模和预测的基本原理预计做了深入的研究但是到目前为止对开采沉。陷的动态预计仍然没有得到很好的解决开采过程建模原理收稿一一日期基金项目国家自然科学基金资助项目如作者简介吴侃一,男中国矿业大学副教授,博士二第期吴侃等开采沉陷时序预测技术求出时序模型参数式由几几几氏二几凡今。’“”’今

4、·,几⋯凡‘模型的定阶方法对模型阶数的适用性检验采用由日本学者赤、,、、、。山」,二。二、二。。干曰二二一。一图开采沉陷时序列预计的墓本思路驰弘治提出的准则吼它是适用,俄斌时间序列建模就是建立数据序列的过去值和,于模型的一种检验准则可以取即的值未来值之间的联系。对于一个平稳随机过程,可以。最小时的阶数作为模型的适用阶数建立如下的差分方程‘‘‘”处理一甲气厂吼气一”一讯气项数据的预···一,一一一二口久色久氏久一图所示为某煤矿一工作面开采过程中一个。上式称为模型但是经研究发现任何一个观测点连续次的观测值包括下沉和水平移动,。阎模型都可

5、以由一个高阶的模型替代个单位的时间表示天因此在本文的分析过程中采用模型,其差分方、性程如下川日洲】尸一寸,’七一一‘·’的一一,一甲,气,一钙”一一护产一〔下“气一一界气砚刁幻一一一卜叫卜水平移动娜加模型的预测原理解娜伪,一,,一,,,尸一十一利用气气⋯⋯气一这个有限观测一,,尸尸犷护,叭一,,叭,⋯,二。值和伽序列的模型参数⋯一丫洲’’剑卜‘尸,犷,一一,‘一一一一月叭、可直接给出序列向后步的预测值图一个点连续次观测网的表达式由图可见开采沉陷的原始观测值是一非平·十,,牙艺呢稳过程因此建模之前应先对其进行平稳化处理本文的处理方法是

6、采用组合模型的方式,即将原始误差为序列分为确定性部分和随机部分分别进行建模对,一,于确定性部分利用稳健回归原理进行处理对随机。部分利用时间序列分析的方法进行建模模型的辫识与定阶实例研究模型参数的求取时间字列建模的方法较多,在本文中采取求参某煤矿开采工作面上方地表布置了地表移动变精度较高的基于相关系数的最小二乘法求取模型形观测线。每隔天观测一次,本文选择其中的二个观测点进行研究这个观测点连续次的移参数首先利用公式了二、,,动变形观测值见图所示二、卜、一’华艺、一八一序列的平稳化处理,,,求出序列的自协、方差函数,进而求出自协方差系数设

7、,其中为原字列为字列的确定,,性部分,为剔除了确定性部分的随机部分易口除产育然右用公式托了确定性部分后的亭列,见图、仁界··根据字列,、的结果对序列进行平稳性零均值测绘工程第卷一一咖。书加户币杯先绍,冲号点二一厂一一少声一二益吞二石声翻一尹‘晰门号点一二月一叱厂一,‘口扮,一歹尸一一洲一号点一一瘾黔黔瓢一一‘,石备勺一三止,召吸一℃刁一一一二夕义尸一一了二正二翔沪理夕一一“户口卜丫份‘勺月吸叭圈卜彩牛户令吮少二不二甲月一一「芝二刁户二二了。号点今一号点一闷卜号号点点一协娜卜肠一,』落兮号点拭一号点一嘴一号点刁卜号点号点一一一闷号点号

8、点一一舞女乡弓一一下沉水平移动——图观测点次连续观测值图剔除了确定性部分的序列仍加切︸﹄︸母号点一号点二,,,号一点叫夕艺乏笔之忿魂一姆号点二龙号点一汤号直一一过咋幸布之二乙二一。。一一浏尸月洲竺竺,,汉一一‘哥目尸盈嗯书鉴纂马己护助