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为了在岩爆预测精确度和工程实用性之间寻找平衡点,提出基于信念网络的岩爆等级预测模型,综合考虑岩爆的发生机理和目前已有的判别依据,选取最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值等因素作为评价指标。在专家论证的样本数据集的基础上,采用梯度下降法对输入不完备信息进行预测优化;应用NETICA软件对已有的样本信息进行统计训练后获得节点间的概率分布,分析了各判据节点与目标节点的敏感度。利用该预测模型对工程实例进行分析预测,验证了模型的可行性,为岩爆等级预测提供一种新的方法和途径。
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赵
亚东
,
杨帆
,
张庆
,
等
.
基于信念网络的岩爆倾向性预测模型研究
[J].
矿业安全与环保
,2018,45( 3)
: 80
-
85.
文
章编号
:1008
-
4495( 2018) 03
-
0080
-
06
基于信念网络的岩爆倾向性预测模型研究
赵
亚东
1,2
,
杨 帆
1,2
,
张 庆
3
,
张 宁
1,2
( 1.
河北工业大学
电子信息工程学院
,
天津
300401; 2.
天津市电子材料与器件重点实验室
,
天津
300401;
3.
吉林建筑大学 土木工程学院
,
吉林 长春
130118)
摘
要
:
为了在岩爆预测精确度和工程实用性之间寻找平衡点
,
提出基于信念网络的岩爆等级预测
模型
,
综合考虑岩爆的发生机理和目前已有的判别依据
,
选取最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值
等因素作为评价指标
。
在专家论证的样本数据集的基础上
,
采用梯度下降法对输入不完备信息进行预
测优化
;
应用
NETICA
软件对已有的样本信息进行统计训练后获得节点间的概率分布
,
分析了各判据
节点与目标节点的敏感度
。
利用该预测模型对工程实例进行分析预测
,
验证了模型的可行性
,
为岩爆
等级预测提供一种新的方法和途径
。
关键词
:
安全工程
;
岩爆
;
预测
;
信念网络
;
概率推理
;
敏感度分析
中图分类号
:TD324;X45
文献标志码
:A
收
稿日期
:2017
-
08
-
15; 2017
-
09
-
24
修订
基金项目
:
教育部人文社会科学研究规划基金项目
( 15YJA630108 )
;
吉林省教育厅科学技
术研究项目
( 2015281)
作者简介
:
赵亚东
( 1992—)
,
男
,
河
北秦皇岛人
,
硕士研
究生
,
主要研究方向为矿山开采深部灾害
。
通信作者
:
杨 帆
,
教授
,
博士研究生导师
,
从事数据挖
掘与模式识别研究工作
。E
-
mail: starfarmer@ 163.com。
Study on Prediction Model of Rockburst Proneness Based on Belief Network
ZHAO Yadong
1,2
,YANG Fan
1,2
,ZHANG Qing
3
,ZHANG Ning
1,2
( 1.College of Electronic Information Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China;
2.Tianjin Key Laboratory of Electronic Materials and Devices,Tianjin 300401,China;
3.School of Civil Engineering,Jilin University of Architecture,Changchun 130118,China)
Abstract: In order to balance the prediction accuracy of rockburst and engineering practicability,a prediction model of
rockburst grade based on belief network was proposed. The mechanism of rockburst and the existing discrimination criterion were
considered comprehensively,factors such as the maximum tangential stress and the ratio of uniaxial compressive strength of rock
were chosen as the evaluation indexes. Based on the sample data set of expert argumentation,the input incomplete information
was forecasted and optimized by the gradient descent method. By using the NETICA software,the existing sample information
was statistically trained,and the probability distribution among nodes was obtained,the sensitivity of each criterion node to the
target node was analyzed. Using the prediction model to analyze and forecast engineering project,which verifies the feasibility of
the model providing a new method for rockburst grade prediction.
Keywords: safety engineering; rockburst prediction; belief network; probabilistic reasoning; sensitive analysis
在
矿山开采
、
隧道施工
、
边坡建坝等复杂岩体施
工时
,
原本处于平衡状态的岩体经过开挖扰动后造
成应力变化
,
继而出现岩体变形
、
位移
,
甚至发生岩
爆等危害生命安全的工程地质灾害
,
随着地下空间
开发的不断深入
,
岩爆问题日益突显
。
准确及时地
对岩体的稳定性进行评估
,
规避风险并采取相应的
安全支护措施
,
对保障矿区安全生产及提高生产施
工效率具有重要意义
。
目前
,
众多学者对岩爆的成因和预判方法进行
了大量的实验研究和工程实例验证
,
并取得一定成
果
。
主要包括以下两个方面
:
1)
岩爆先兆信息及相关特征的研究
。
张子健
等
[1]
通过对岩石单轴压缩实验结
果与玲南金矿现场
情况对比发现
,
借助室内声发射测试技术的能量累
积计数率来快速判断岩石岩爆倾向性具有一定的参
考价值
,
并可通过进一步的研究将其应用到现场预
·08·
Vol. 45 No. 3
Jun. 2018
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
第
45
卷 第
3
期
2018
年
6
月
中国煤炭期刊网www.chinacaj.net
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weixin_38657376
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