开采沉陷动态精准预计的时效Knothe函数方法研究

Series No．496October一2017一一一一一一一一一一一一一一一金一一属一一矿一一山METAL MINE 一一一一一一一一一一一一一一一总第496期2017年第10期

收稿日期一2017-09-04基金项目一国家自然基金项目(编号:41602357二41474026),安徽省博士后基金项目(编号:2014B019),安徽高校自然科学研究项目(编号:KJ2016A190),安徽理工大学2017年研究生创新基金项目(编号:2017CX2057)三

作者简介一魏一涛(1993 ),男,硕士研究生三通讯作者一王一磊(1984 ),男,副教授,硕士研究生导师三开采沉陷动态精准预计的时效Knothe 函数方法研究

魏一涛一王一磊一池深深一李一楠一吕一挑

(安徽理工大学测绘学院,安徽淮南232001)

摘一要一针对当前开采沉陷动态预计不精准问题,综合利用实测分析和理论研究方法,提出了基于时效Knothe

函数的开采沉陷动态精准预计方法,主要取得如下成果:①Knothe 时间函数的参数C 值在开采过程中呈现近似正态分布,采动结束后C 值呈负指数衰减直至趋于定值;②预测时效Knothe 函数C 值的实验结果表明:就整体性预测而言,AR 模型的整体性最好,传统的GM(1,1)模型误差较大,3次指数平滑法的预测结果出现粗差;就单期预测而言,传统的GM(1,1)模型和AR 模型对C 值的预测存在不稳定性,3次指数平滑法各期预测值误差均小,较稳定三研究成果对研究开采沉陷动态精准预计具有参考意义三

关键词一时间参数一时间序列一灰色系统一动态更新

一一中图分类号一TD327一一一文献标志码一A一一一文章编号一1001-1250(2017)-10-016-07Research on Dynamic Precise Prediction Method of Mining Subsidence Based on Aged Knothe Function

Wei Tao一Wang Lei一Chi Shenshen一Li Nan一Lu Tiao

(School of Geomatics ,Anhui University of Science and Technology ,Huainan 232001,China )Abstract 一Aiming at the problem of inaccurate prediction of current mining subsidence,the dynamic precision prediction method of mining subsidence based on aging Knothe function with methods of measurement analysis and theoretical research is put forward.The main achievements obtained are as following:①The values of parameter C in Knothe time function in the min-ing process showed a similar normal distribution,while the values of C are negative exponential decay,and finally tend to a cer-tain value after the end of the mining.②The experimental results of the prediction of the Knothe function C value showed that:In terms of holistic prediction,the integrity of the AR model is the best,while the traditional GM (1,1)model has a large er-ror,and the prediction results of the cubic exponential smoothing method are gross errors.In the case of single-stage prediction,the predictions of C with the traditional GM (1,1)model and the AR model are unstable,and the errors of the three-order ex-ponential smoothing method are all small and stable.The research results are of reference significance to the dynamic precise

prediction of mining subsidence.Keywords 一Time parameter,Time series,Grey system,Dynamic updating

一一研究开采沉陷动态精准预计方法,不仅能为 三下 采煤的工作面布置二开采速度优化和开采方式提

供理论依据,同时对实时评估采动影响区地表建(构)筑物的安全,及时制定建(构)筑物的维修与加固方案,都有着重要的指导意义三

开采沉陷动态预计一般原理:将开采引起的地表

最终移动与变形乘以反映岩层移动时间效应的时间

函数模型来进行动态预计三因此,时间函数模型的科

学性在某种程度上决定了动态预计的精准性,当前的

时间函数模型主要有:Knothe 时间函数[1],双参数Knothe 时间函数,正态分布时间函数[2],Logistic 时间函数[3],Gompertz 时间函数,Richards 时间函数,

Weibull 时间函数[4],双曲线时间函数等三即使Knothe 时间函数作为最经典的时间函数模型,也无法准确地描述地表动态移动变形的全过程三为了实现开采沉陷动态精准预计,针对Knothe 时间函数存在的不足,常占强等[5]提出了分段Knothe 时间函数模型,张兵等[6]也对分段Knothe 时间函数进行优化;四61四万方数据