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《中国矿业大学》 2010年
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矿山变形灾害监测相关理论及模型研究

王建鹏  
【摘要】: 变形灾害是影响矿山安全生产的重要灾害源,目前对矿山变形灾害监测的手段很多。本文针对大区域的变形监测,建立三维变形监测基准及GPS沉降基准,提出基于GPS-RTK的矿山开采沉陷监测技术,并应用于矿山生产现场,取得了满意的效果。 针对矿山动态变形监测数据,提出多路径的EMD-WAVELET实时修正模型。研究变形数据变化的变异特征及分形特征。建立动态变形监测数据的灰色预报模型及GA-BP模型,用于矿山变形预测预警,本文研究成果如下: (1)研究矿山三维变形灾害监测基准稳健建立的关键理论及技术,采用可靠性理论定义基准的评价指标体系。重点研究GPS基线网的抗差无约束平差模型及抗差坐标转换模型,并集成到软件系统,采用兖州、内蒙及山西矿区的GPS控制网数据测试理论及模型使用效果。 (2)研究不同的高程基准建立模型,提出基于支持向量机及GA-BP模型的大地水准面净化模型,通过比较选择合适的参数,建立内蒙及山西地区的高程基准。提出外部符合精度约束的SVM模型。 (3)提出基于高程基准的开采沉陷数据采集技术及DEM快速更新技术,首次理论上证明了采用GPS高进行开采沉陷的可行性,采用GPS-RTK进行矿山开采沉陷采集技术,并用于内蒙某工作面开采沉陷实际。 (4)提出实时动态变形监测GPS多路径的提取模型,指出EMD-WAVLET模型具有最好的效果,提出多路径的动态去除技术,并用于矿山井塔动态变形的多路径实时修正。 (5)针对变形监测数据提出变异函数及分形特征分析,提取特征维数用于变形预报,采用GA-BP模型及灰色预报模型进行矿山变形预报,取得较好的效果。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P228.4

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【参考文献】
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