金竹山土朱煤矿开采地表沉降规律与灰色预测模型研究

针对金竹山矿业公司土朱煤矿煤层赋存条件,依据采动理论的裂缝垂直分带模型,分析地表沉降和塌陷的机理;提出在采煤活动阶段应进行地表实际位移观测,经数据处理后得到地面沉降曲线,以确保地面人类活动的安全;在采煤活动后阶段则实施灰色预测地面沉降,即通过采煤活动阶段的地表实际观测数据为历史原始数据序列,建立灰色Logistic模型;并对采煤活动后阶段的地面沉降进行预测。精度检验表明:灰色Logistic模型预测精度高,利用该模型预测地面沉降可减少地面沉降监测经费和实时提供预警信息,以确保开采区域内人们生命财产安全。     

地表水COD浓度灰色预测的GPPM（1）模型

根据地表水中ＣＯＤ浓度的时序数据,建立了ＧＰＰＭ（１）预测模型,结果表明ＧＰＰＭ（１）模型的预测精度优于常规灰色ＧＭ（１,１）模型,它为环境系统的拟合,预测和决策提供了新的方法途径。     

1976-2005年唐山地区降水变化规律及干旱预测

利用唐山市1976-2005年各县年降水序列,分析了该市降水的空间分布规律和时间变化特点。采用灰色系统的灾变预测方法,对各县分别建立了GM（1,1）模型,进行未来25年唐山市各站的干旱年预测。利用残差检验、后验差检验和关联度检验对各模型分别进行了精度检验。结果表明,预测模型精度较高,可以对唐山市各县未来的干旱年进行预测,从而为科学决策提供依据。     

突变级数法在采空区塌陷预测中的应用

基于突变级数理论,分析影响采空区稳定性的因素(包括采空区体积率、距地表的垂深、地质构造复杂程度、煤层倾角、覆盖层厚度、覆盖层类型等),研究采空区塌陷的预测方法.对各影响因素进行排序并确定各因素指标体系,得到各样本的突变级数,从而对采空区稳定性进行预测.实例验证表明,突变级数法的判断结果符合实际,与神经网络分级法的判断结果一致.可见,基于突变级数理论的采空区塌陷预测方法具有科学性和有效性.     

边坡变形时序非线性判定及混沌预测研究

以探讨边坡变形性质及混沌预测可行性为目的,基于混沌理论利用相空间重构技术对其变形时间序列进行混沌特征判定,试验显示变形系统具有混沌特性,可用混沌相关理论进行研究;基于混沌相空间重构技术,笔者构建了多种混沌预测模型进行混沌预计研究,分析各类模型的工程实际应用效果;针对单次监测时序预测精度较低的问题,提出累加时序预测方案,训练结果显示,短期预测精度变形累计值基本控制在5%以内,高程值预测相对误差均低于1%,预测精度较高,可以用于工程实际。     

基于灰建模的瓦斯含量多变量预测模型研究

研究了GM(1,N)、GM(0,N)瓦斯含量预测模型的数学原理,收集郑煤集团告成矿地质勘探期间及生产期间的瓦斯含量实测资料,获得16个可靠点,选取基岩厚度、新生界厚度、煤层厚度、煤层水分、煤层灰分、50m顶板含砂率6个因素作灰色建模预测的指标,分别建立了GM(1,6)和GM(0,6)瓦斯含量多变量预测模型。根据计算和评价结果,GM(1,6)和GM(0,6)瓦斯含量预测模型精度均能够满足工程精度的要求,说明利用灰色模型来预测瓦斯含量是可行的。由于前者精度略高于后者,故建议告成矿采用GM(1,6)模型来进行未知地区煤层瓦斯含量的预测。需要注意,由于模型没有考虑构造的影响,在实际预测时,还应根据构造对待预测区的影响关系和影响程度对模型的预测结果进行修正。     

基于社会科学统计程序(SPSS)回归性分析的尾矿库事故预测模型

基于社会科学统计程序(SPSS)软件的分析功能,对调查研究中获取的尾矿库案例进行数据提炼和分类编码,找出相关因子并进行回归性分析。最终目的是找出尾矿库各个因素的内在联系,建立简单的尾矿库事故模型,从而可以初步预测尾矿库事故发生的可能性。该预测模型为尾矿库事故的研究提出了新方法,对于防灾减灾以及保护人民生命财产安全起到了积极作用。     

村庄下倾斜煤层条带开采方法研究

针对我国"三下"(建筑物下、水体下、铁路下)压煤条带开采的实际情况,根据国内外有关条带开采的实践经验和技术要求,采用极限强度理论和压力拱理论对村庄下倾斜煤层条带开采进行了分开采深度设计,计算得出了条带开采的采出宽度和保留宽度;应用条带开采地表移动参数的模糊优化理论对概率积分法预计参数进行了选取,按照不同的开采深度,对村庄范围内的地表移动和变形值进行预计;根据预计的结果,对计算得出的条带开采尺寸进行检验和优化。研究表明,村庄下分采深条带开采尺寸设计和分采深地表沉陷预计,不仅可以提高地下煤炭资源的采出率,实现村庄在不搬迁情况下安全开采,也可最大限度地减小地下开采对地表建筑物的损害。     

城市生态安全多层次灰色综合评价

从城市生态安全的基本内涵出发,根据压力(pressure)-状态(state)-响应(response)模型,从生态系统压力、生态系统状况、生态系统响应3方面构建一个4层次的城市生态安全评价指标体系,运用灰色系统理论,构建了城市生态安全多层次灰色综合评价模型,并结合实例进行计算。评价结果与实际情况基本相符,表明该模型能有效地利用评价指标的信息,所给出的综合评价值既能用于描述所评价城市的生态安全状况,亦可对不同城市的生态安全状况进行比较,对更加科学合理地评价城市生态安全状况具有参考价值。     

基于灰预测模型的大跨度预应力混凝土桥梁施工监测

运用灰色系统理论,建立大跨度预应力砼刚构-连续组合梁桥悬臂浇筑施工梁段立模标高预测的GM(1,1)模型,并用残差的GM(1,1)模型对其进行修正;同时把该预测模型应用于松原龙华松花江特大桥实际工程;其结果表明梁段立模标高预测精度较高,完全能够满足工程的需要,为同类桥梁的施工监测提供参考。