磷石膏充填体强度GA-BP神经网络预测模型.pdf

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1、第31卷第6期矿冶工程Vo1．3l№62011年12月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGDecember201l磷石膏充填体强度GA-BP神经网络预测模型①刘志祥，周士霖，郭永乐(中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083)摘要：在测试磷石膏充填材料物理化学性能的基础上，测定了不同配比充填体的强度，用分形理论揭示了磷石膏充填体强度特征。研究表明，磷石膏充填体强度与水泥含量、料浆浓度、粒径分形维数、孔隙分形维数及分维数相关率相关。根据充填体强度影响因素，建立了磷石膏加粉煤灰作为充填料的充填体强度预测的BP

2、神经网络模型。同时利用遗传算法优化BP神经网络的学习过程，验算结果显示，GA—BP神经网络模型预测误差在4％以内，具有较高的预测精度。关键词：充填体强度；采空区；充填材料；磷石膏；GA—BP神经网络；分形理论中图分类号：TD853文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)06—0001—05GA-BPNeuralNetworkPredictionModelforStrengthofPhosphogypsumBackfillLIUZhi—xJiang，ZHOUShi—lin，GUOYong—le(SchoolofResources

3、andSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：Aftertestingphysicalandchemicalpropertiesofphosphogypsumbackfillmaterial，thestrengthsofbackfillwithdifferentproportioningwereobtainedfromexperiments，andthestrengthcharacteristicsofphosphogypsum

4、backfillwererevealedbyfractaltheory．Researchesshowthatthestrengthsofphosphogypsumbackfillarerelatedtothecontentofcement，theconcentrationofslurry，thefractaldimensionofparticle，thefractaldimensionofporosityandthecorrela—tioncoeficientoffractaldimension．Basedontheinfluencingf

5、actorsofbackfillstrength，theBPneuralnetworkmodelwasestablishedtopredictstrengthsofbackfillbyusingphosphogypsumandcoalashasbackfillmaterials．AgeneticalgorithmwasadoptedtooptimizetheBPneuralnetworklearningprocess．ThecalculationresultshowsGA—BPneuralnetworkmodelhashigherpredi

6、ctionprecision．witherrorslessthan4％．Keywords：backfillstrength；goaf；backfillmaterials；phosphogypsum；GA—BPneuralnetwork；fractaltheory随着我国采矿事业的发展，无废开采已成为采矿的充填体会大面积暴露，因此充填体强度关系到回采技术发展的必然趋势¨J。充填采矿法将矿山尾废充的安全。人工神经网络是对人脑的抽象和模拟，具有填于井下采空区，不仅可节省尾废堆存场地，减少环境大规模并行处理和非线性特征，神经网络为充填体强污染，而且

7、可提高回采率、降低贫化率、有效控制采区度预测提供了一种新的方法J。地压，充填采矿技术越来越受到人们的重视。影响充贵州开磷集团是我国三大磷矿石生产基地之一，年填体强度的因素有很多J，既有确定的、可量化的因排放磷石膏340万吨。磷石膏是一种酸性废料，每生产素，也有一些模糊的或不确定性的因素，在数学或力学1t磷酸产生5t磷石膏，磷石膏中含有少量的磷、氟等模型分析中，这些影响因素之间具有复杂的非线性关危害人体健康和植物生长的有害杂质，堆放地表遇水成系。迄今为止，国内外学者提出了许多预测充填体强浆，遇风成灰，一旦渗漏将大面积酸化土壤，污染江河水度的方

8、法，如相似试验、经验公式估算、数值模拟、弹性系，对环境与生态造成极大危害。为此，开磷集团采用力学分析等j。但是由于充填体是一种多相复合力磷石膏作为充填骨料，将磷石膏充填于井下采空