清华大学学报(自然科学版)

作者：周家兴, 王金安, 李飞

单位：1. 清华大学 水利水电工程系, 北京 100084;<br>2. 清华大学 水圈科学与水利工程全国重点实验室, 北京 100084;<br>3. 清华大学 水利部水圈科学重点实验室, 北京 100084;<br>4. 北京科技大学 土木与资源工程学院, 北京 100083;<br>5. 北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室, 北京 100083

关键词：深部煤层,非连续,地应力场,反演方法

基金：国家重点研发计划(2017YFC1503104);中国石油大学油气资源与工程全国重点实验室(PRP/open-2213);北京科技大学青年教师学科交叉研究项目(FRF-IDRY-21-025)

随着煤矿开采深度的增加,断层等非连续构造活化会对煤层安全高效开采带来巨大隐患,掌握精确的地应力场分布对于开采工程设计与施工、防灾减灾具有重要的指导意义。针对深部地应力场的非线性及非连续性特征,推导了正断层、逆断层和走滑断层区域地应力侧压力系数的稳定性判别式,并基于长短时记忆神经网络算法,提出了深部煤层非连续区的地应力场反演方法。该方法将不同时期的地应力资料作为时间序列进行优化学习,有效解决了深部实测地应力数据的非线性、离散性、多噪声等问题,确保了优良地应力数据信息长期记忆,不良地应力数据信息及时遗忘。以上海庙矿区鹰骏二号井田主副井区域为例,考虑了不同尺度断层的地应力场分布特征,反演得到详尽的地应力场分布。反演与实测地应力场的相关系数为0.945,平均误差为12.897%,地应力差值的标准差为2.000。因此,该方法可为深部煤层非连续区地应力场反演提供新的思路。

来源：2024年第12期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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