神东矿区开采沉陷主控因素及GA-WNN下沉系数预计模型研究

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1、论文题目：神东矿区开采沉陷主控因素及GA-WNN下沉系数预计模型研究专业：环境科学硕士生：肖良（签名）指导教师：夏玉成（签名）摘要基于神东矿区具体地质条件，通过理论分析、借助计算机数值模拟、科学计算方法，研究神东矿区开采沉陷的主控因素，将其引入到下沉系数的预计当中，推导出在一定开采条件下沙基比、松散层厚度等地质因素与采煤沉陷下沉系数的预计关系式，并提出开采沉陷下沉系数的GA-WNN（遗传小波神经网络）预计模型。根据神东矿区煤层赋存特点，借助模糊层次分析可知，神东矿区开采沉陷的主控因素为：沙基比、松散层厚度、采厚、

2、关键层的类型及位置、覆岩综合硬度，其影响权重分别为：0.2211、0.1538、0.1489、0.1138、0.0861。在神东矿区达到充分采动的情况下，若不考虑采矿因素，覆岩综合硬度与开采沉陷下沉系数成反比关系；沙基比、松散层厚度与开采沉陷下沉系数成正比关系。在覆岩综合硬度较难计算的情况下，可利用沙基比λ、松散层厚度χ对开采沉陷下沉系数η进行预计，预计公式如下：−2η=0.3645318+1.687368λ−2.733013×10χ利用遗传算法（GA——GeneticAlgorithm）优化小波（W——Wave

3、let）神经网络（NN——NeuralNetwork），建立开采沉陷下沉系数预计模型GA-WNN，其预计结果与实际观测值基本符合，精度较高，适用于神东矿区开采沉陷下沉系数的预计。关键词：开采沉陷；主控因素；数值模拟；预计公式；遗传算法研究类型：基础研究Subject：StudyonMainControllingFactorsandPredictionModelsBaseonGA-WNNofMiningSubsidenceCoefficientSpecialty：EnviormentalScienceName：Xi

4、aoLiang(Signature)Instructor：XiaYu-cheng(Signature)ABSTRACTAccordingtogologicalconditionsofShendongminingarea,themaincontrollingfactorsofminingsubsidenceareselectedandintroducedintothemodelsofminingsubsidencepredictionbymeansoftheoreticalanalysis,numericalsim

5、ulationsandscientificprograms.Andtherelationbetweensubsidencecoefficientandthemaincontrollingfactorsarederived;theOptimizedWaveletNeuralNetworkbasedonGeneticAlgorithm(GA-WNN)isappliedtothepredictionofminingsubsidence.Usingimprovedfuzzyanalyticalhierarchyproce

6、ss,themaster-factorsofminingsubsidenceareselectedastheratioandthicknessoflossesbed,miningthick,comprehensivehardnessofcoverrocks,thepositionandtypeofkeystratum,eachofwhoseweightare0.2211、0.1538、0.1489、0.1138、0.0861.Underthefullminnigofthesameintensity,subside

7、ncecoefficientisinverselyproportionaltocomprehensivehardnessofcoverrocks,andproportionaltotheratioandthicknessoflossesbed.Whenthecomprehensivehardnessofcoverrocksisdifficulttoηχdetermine,thesubsidencecoefficient()ispredictedusingtheratio(λ)andthickness()oflos

8、sesbed,theregressionequationisasfollowes:−2η=.03645318+.1687368λ−.2733013×10χBasedonGA-WNNandnumericalsimulations,theothermodelofminingsubsidencepredictionisconducted.Thepracticalsimulati