基于BPNN全空间电阻率反演的覆岩采动裂隙监测研究

作者

程久龙徐忠忠陈涛李垚赵红鹏吴成高
单位

中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院
摘要

覆岩采动裂隙是良好的导水和瓦斯运移通道，为实现覆岩采动裂隙钻孔电阻率法监测数据的全空间电阻率反演，首先在采煤工作面钻孔电阻率法监测的不同阶段构建具有代表性的覆岩采动裂隙的“两带”地电模型，将不同模型下利用有限元方法计算得到的视电阻率数据作为BP神经网络(BPNN)全空间电阻率反演的训练集和测试集。其次，利用测试集对训练好的网络进行全空间电阻率反演测试。然后，构建检验模型对BPNN全空间电阻率反演结果分别与最小二乘法电阻率反演结果和检验模型电阻率数据拟合结果进行对比分析。最后，利用山西某矿9-204工作面覆岩采动裂隙发育最大高度现场实测结果检验BPNN全空间电阻率反演方法的效果。研究表明，在BPNN全空间电阻率反演结果中能够较精确地分辨覆岩采动裂隙发育位置和范围，区分钻孔上、下方覆岩采动裂隙。研究中实现了覆岩采动裂隙钻孔电阻率法监测数据的全空间电阻率反演，研究成果能够为覆岩采动裂隙钻孔电阻率法精确监测提供技术支撑。
关键词

覆岩采动裂隙钻孔电阻率法监测BPNN全空间电阻率反演
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(42274194)；
文章目录

1 覆岩采动裂隙演化钻孔电阻率法监测原理与方法
2 BPNN全空间电阻率反演方法
2.1 BPNN全空间电阻率反演方法
1) BPNN基本原理
2) BPNN全空间电阻率反演方法
2.2 BPNN全空间电阻率反演训练集和测试集
2.3 BPNN全空间电阻率反演参数确定
2.4 BPNN全空间电阻率反演测试
3 工程应用
3.1 工程概况与工程设计
3.2 钻孔电阻率法动态监测成果分析
1) 钻孔电阻率法动态监测成果分析
2) 准确性验证
4 结论
引用格式

[1]程久龙,徐忠忠,陈涛,等.基于BPNN全空间电阻率反演的覆岩采动裂隙监测研究[J].采矿与安全工程学报,2024,41(06):1212-1221.