地層沉降信息異常檢測與預測的研究與實現.pdf

1、煤礦開采導致地層的壓縮變形，極易引起礦難，從而會威脅礦工的人身安全并影響煤礦企業(yè)正常的開采作業(yè)。對使用地層沉降儀來監(jiān)測地層變形的采礦工程來說，檢測出地層沉降儀采集到的異常信息，并使用歷史信息來預測地層未來的變形狀態(tài)，從而提高監(jiān)測地層狀態(tài)的準確性以及對礦山及巖體工程結構的安全狀況進行有效評定的能力，以減少災害的發(fā)生有著重要的意義。
　　本文主要的研究內容和結論如下：
　　(1)論文中提出了一種基于光柵傳感器的異常數據檢測算法，

2、該算法運用了數據挖掘中聚類和分類的思想，以及數據分析理論中判別分析的思想。先使用閾值對地層沉降儀中的光柵傳感器的波長數據是否異常作出判斷，再根據異常數據的相似性特征和表現形式制定分類規(guī)則，將其分成“異常點”和“異常序列”兩大類。當檢測到異常數據時，要對其做相應的修正處理。實驗結果表明采集到的原始波長經過異常檢測后，其中的異常數據得到大量減少，取得了較好的效果，該算法具有一定的應用價值。
　　(2)本文使用時間序列平滑預測法(包括一

3、次移動平均法和二次移動平均法)、曲線趨勢外推預測法(包括直線趨勢模型、二次曲線趨勢模型、三次曲線趨勢模型)、灰色模型預測法(GM(1,1)模型和殘差GM(1,1)模型)，對地層未來的壓縮量進行預測，以研究分析出相對較優(yōu)的預測地層沉降的方法，為煤礦企業(yè)的安全開采提供科學的決策支持。分析實驗的結果后發(fā)現，GM(1,1)模型不用設定參數值，不需要大量過去的數據，也不用考慮數據序列內在的規(guī)律，用于地層沉降的預測，適用性更好些。
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