遗传规划方法用于确定岩体移动参数

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1、第25卷增1岩石力学与工程学报Vol.25Supp.12006年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2006遗传规划方法用于确定岩体移动参数李文秀，侯晓兵，郭玉贵，戴兰芳，翟淑花(河北大学机械与建筑工程学院，河北保定071002)摘要：运用遗传规划理论，建立确定岩体移动参数的遗传规划模型，用岩体移动实测数据对网络进行训练，并用测试样本对模型进行测试。研究结果表明，模型的预测性能是令人满意的。运用经典的概率积分法计算公式，通过工程实例计算分析表明，采用遗传规划

2、方法确定出的地表移动参数符合工程实际。关键词：岩石力学；岩体移动；遗传规划；参数；预测中图分类号：TU457；TD801文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增1–2974–05GENETICPROGRAMMINGMETHODFORDETERMININGPARAMETERSOFROCKMASSDISPLACEMENTDUETOUNDERGROUNDMININGLIWenxiu，HOUXiaobing，GUOYugui，DAILanfang，ZHAIShuhua(CollegeofMachineryandC

3、ivilEngineering，HebeiUniversity，Baoding，Hebei071002，China)Abstract：Thegeneticprogrammingmethodisproposedtodeterminetheparametersofrockmassdisplacementduetoundergroundmining.Thenetworkistrainedbyusingpracticalmininginducedsurfacesubsidencedata.Andthen，itisusedtopr

4、edictsubsidenceandcomparedwiththemeasurement.Theresultsshowthattheproposedapproachisvalidandapplicableinpredictingmining-inducedsurfacesubsidence.Keywords：rockmechanics；rockmassdisplacement；geneticprogramming；parameter；predication将遗传规划方法用于确定地下开采地表移动相关参[3～6]1引言数，并

5、利用工程实例来检验此方法的可行性和准确性。从而为确定地下开采地表移动相关参数提关于岩体移动变形参数确定问题，已有许多专供一个新的途径。家学者进行过大量的研究，并取得了许多有价值的成果，如采用BP神经网络方法确定岩体力学参2计算公式[1，2][3～6]数，将遗传规划方法用于解决工程实际问题，这些研究均获得了有实用价值的结果。2.1二维情形由于在地下工程开挖引起的岩体移动变形分析为说明岩体移动表达式及参数的意义，给出图1过程中，如何准确确定岩体移动分析数学模型中的所示的地下开采直角坐标系。图1中所示的H为开工程参数，对计算结

6、果的准确程度极为关键。本文采深度，β为主要影响范围角，R为主要影响半径，收稿日期：2005–08–04；修回日期：2005–10–26基金项目：河北省科技攻关计划项目(05213706)；河北省教育厅科研项目(2004308)作者简介：李文秀(1955–)，男，1989年毕业于中南工业大学采矿工程专业获硕士学位，现为教授，主要从事岩土力学及岩土工程等方面的教学与研究工作。E-mail：leewenxiu@yahoo.com.cn第25卷增1李文秀等.遗传规划方法用于确定岩体移动参数•2975•需根据具体工程实际情况确定。

7、3遗传规划方法的应用3.1遗传规划的基本原理遗传规划是一种与领域无关的、机械地搜索程序空间的方法。它通过对问题进行结构化处理(一般用树状结构表示)，给出一种进化函数，通过某些遗传操作，进行循环迭代，将那些“最适合”的解保留下来，作为问题的解。其重要的特点之一是组成群体的个体是一种动态的树状结构，树的结点是由图1地下开采直角坐标系统Fig.1Rectangularcoordinatesystemofundergroundmining终结点集和函数集中的元素所组成的。终结点集为表示问题环境与结果的最基本的单元。对于不同的L为

8、地下开采宽度。R为问题，元素的含义也不相同。3.2个体的描述R=H/tanβ(1)在遗传规划中每一代包含众多的个体，这些个地表下沉表达式W(x)：体组成这一代的群体。然而，遗传规划中的个体用L22W(x)=∫Aexp[−B(x−ξ)]dξ(2a)广义的层状计算机程序表达，它由函数集F和终止符0式中：A和B可分别表示为