第
7
卷第
1
期
2011
年
2
月
地下空间与工程学报
Chinese Joumal of Underground Space and Engineering
金属矿山开采地表岩移的灰色预测模型*
袁广祥赵海军
2
Vol. 7
Feb.2011
(1.华北水利水电学院资源与环境学院，郑州
45
∞
11
;2.
中国科学院地质与地球物理研究所，北京
1
∞
029)
摘
要:金属矿山地表岩移受许多因素综合影响，从而导致开采过程中引起的岩移变化表
现出复杂性和非线性特征。灰色系统的
GM
(I，
l
)模型是一种预测模型，包括数列预测、灾变
预测、拓扑预测。矿区地表岩移的实测数据是时间序列数据，通过检验和残差修正，可得到符
合该时间序列数据的
GM
(I
，
1)
预测模型。以某金属矿区最大沉降
GPS
监测点为例，计算模型
参数，建立相应的灰色微分方程模型，并对该模型的计算结果进行检验，对比实测值与模型计
算佳，发现该模型误差小、精度高，可用其对该地区未来地表岩移的发展变化进行预测。
关键词:灰色系统;金属矿山;地表岩移;预测
中图分类号
:T
D3
2
文献标
i
只码
:A
文章编号:
1673
-0836
(2011
}Ol
-0070
-07
Prediction
on
Surface
Strata
Movement
in
Mining
of
Metal Mine
ßased
on Grey System Theory
Yuan
Guangxiang
l
,
Zhao
Haijun
2
(
1.
North China University
01
w.
α
ter
Resources
and
Electric Power , Zhengzhou 450011 ,China;
2. Institute
01
Ge
ology and
Ge
ophysics , CAS , Beijing 100029 , China )
Abstract:
Surface strata movement of metal mines is affected by many factors. Therefore, the change of strata
movement is complex and nonlinear in exploitation. ßased on grey system
,
GM
(1
,
1)
prediction model can predict
sequence of numbers
, catastrophe and topology. Measured surface strata movement
on
a metal mine is a time-series
data. After test and correction of residual error
, the
GM
(1
,
1)
prediction model can be applied in the time-series
data. The largest settlement displacement of GPS observation point is taken for an example in the paper. Gray model
of differential equation is established according to the measured time-series data of surface strata movement on a metal
mine. And the results of the model are checked. Through contrast between the measured data and the results
, it is
found that the prediction by the model is with little error and high precision. And it is feasible
to
use this model for
prediction of the approaching change of surface strata movement on the metal mine.
Keywords:
grey system; metal mines; surface strata movement; prediction
1
~I
言
地下资源的开采均会导致不同程度的地表沉
陷，由此带来一系列环境问题
[1]
。矿山地表岩移
往往导致矿区内的构筑物(如井筒、选矿场、工业
厂房等)不能正常使用或变形破坏
[2]
同时也会影
*收稿日期
:2010-10-17
(修改稿)
响矿区附近其他建筑物
[3]
。上覆岩体的持续下沉
和滑移能使碎裂岩体的岩桥剪断、滑移面连通，以
致切穿悬顶岩体，并造成矿井大面积突然来压，形
成突发性灾变失稳事故。因此，研究矿山开采引起
的岩体移动和地表变形规律就成为摆在科研人员
面前的重要问题之一。
作者简介:袁广祥(1
981-)
，男，郑州人，博士，主要从事工程地质与地质灾害方面的教学与科研工作。
E-mail: yuanguangxiang@ncwu.edu.cn
基金项目:国家自然科学基金项目
(41002107)
;华北水利水电学院高层次人才科研启动项目
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