摘要
覆岩采动裂隙是良好的导水和瓦斯运移通道,精确监测覆岩采动裂隙对矿井安全生产至关重要。利用钻孔电阻率法监测覆岩采动裂隙优势明显,目前钻孔电阻率法多采用最小二乘法电阻率反演,还未实现全空间电阻率反演。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,测试训练效果;然后,为检验反演方法的效果,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,验证BPNN全空间电阻率反演方法的有效性;最后,利用山西某矿9-204工作面覆岩“两带”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。
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