基于深度學(xué)習(xí),提出了一種分析采動地裂縫成因及預(yù)測地裂縫發(fā)育程度的方法。通過分析官地煤礦的井田地質(zhì)測量資料和實(shí)地調(diào)查,確定了11類影響地裂縫發(fā)育的因素;依據(jù)地裂縫面積與采空區(qū)面積的比值,將地裂縫發(fā)育程度分為4類。利用深度學(xué)習(xí)的方法,構(gòu)建了全連接深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（DNN）對裂縫發(fā)育程度進(jìn)行預(yù)測;以預(yù)測準(zhǔn)確率為指標(biāo),通過6次特征選擇對影響因素的重要性進(jìn)行了分析。特征選擇的結(jié)果表明:開采層數(shù)、開采總厚度、開采寬度、開采深度、砂泥巖比、開采長度是影響地裂縫發(fā)育的主要特征,地質(zhì)構(gòu)造和地表出露是次要特征,煤層傾角、地形坡度、相對位置是冗余特征。與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）及循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN/LSTM）模型的訓(xùn)練結(jié)果相比,DNN模型預(yù)測準(zhǔn)確率較高。 

【文章來源】：太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,51(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

官地煤礦典型地裂縫

官地礦開采煤層分布范圍廣,可采煤層較多,采空區(qū)分布情況復(fù)雜,不同采空區(qū)上部地裂縫發(fā)育規(guī)模差異較大。通過對各工作面采空區(qū)上部地裂縫的大數(shù)據(jù)量采集,而不是對個(gè)別地裂縫的單獨(dú)描述,可以更加準(zhǔn)確全面地進(jìn)行地裂縫成因分析和預(yù)測。圖2為官地礦典型地裂縫分布圖。圖2(a)-(d)分別代表地裂縫發(fā)育程度從低到高的不同工作面區(qū)域。可以看出,地裂縫發(fā)育規(guī)模受到開采煤層數(shù)、地形條件、上覆巖層厚度、工作面開采范圍、地表出露巖層性質(zhì)等多方面因素的影響。本文收集了官地礦近10 a采動引起的地裂縫長寬數(shù)據(jù),以開采工作面為基本單元,從整體上分析影響地裂縫發(fā)育規(guī)模的因素及各因素對地裂縫發(fā)育的影響程度,在此基礎(chǔ)上對不同工作面采動地裂縫發(fā)育程度進(jìn)行分類預(yù)測。

機(jī)器學(xué)習(xí)本質(zhì)上是解決兩大類問題,即回歸和分類,通過在函數(shù)集合中尋找最佳的方程實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),見圖3.深度學(xué)習(xí)就是將函數(shù)集合定義為一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這樣可以避免大量的人為構(gòu)建工作,并且具有更大的函數(shù)集合空間,容易找到最好的函數(shù)模型。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2994477