急倾斜煤层开采地表沉陷的渐近灰色预测

煤层开采所引起的地表沉陷是一种严重的矿区地质灾害。煤层的倾角、厚度等物理条件是地表沉陷的主要影响因素。在水平煤层或缓倾斜煤的开采过程中,由于地层倾角小,地表沉陷具有较完整的规律性,其预测效果也比较理想。但是,在急倾斜煤层的开采中,由于地层倾角较大,赋存条件和地质体物理力学性质的差异,增强了地表下沉的非线性特征,使地表沉陷具有不确定的表现规律。文章对重庆市南桐矿区东林矿的地表沉陷非线性特征进行了探讨,得到了东林煤矿地表下沉曲线的分形维数是1 07。在岩层移动这个系统当中,既含有已知的又含有未知的或非确定的信息,可以作为一个灰色系统来研究。岩层控制系统的状态、结构和边界条件难以精确描述,属本征性灰色系统。文章针对东林煤矿地表下沉曲线非线性较弱的性质,提出用一种基于GM(1,1)的渐近预测模型对东林煤矿42个月的地表下沉量时间序列进行探讨。结果表明,这种模型对急倾斜层开采地表沉陷的预测是一种行之有效的方法。通过对其他工程实例的应用分析,进一步证明这种渐近的灰色预测方法具有相对较高的精度,是一种比较实用的地表沉陷预测方法,具有广泛的工程实用空间。