一种力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法和系统技术方案

技术编号:46443707 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-19 20:44
本发明专利技术公开了一种力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法和系统,反演方法包括如下步骤:获得探监测数据;通过损失函数构建多层感知机的神经网络模型,以多点应力监测数应力作为初值条件,结合边界条件和力学方程,迭代求解得到全局应力场分布数据;构建以声发射信号为输入,全局应力场分布为输出,采用长短期记忆网络作为主要结构,并结合全连接层进行特征提取与映射;根据煤岩体自身性质以及力学平衡、本构模型,构建具有自训练权重的损失函数;根据随机梯度下降方法和自适应学习率优化深度神经网络,并根据构建具有自训练权重的损失函数利用反向传播实现对深度神经网络的训练得到反演模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤岩监测,尤其涉及一种力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法和系统


技术介绍

1、随着煤矿开采深度的不断增加,深部煤岩体的应力环境变得愈发复杂,受构造应力、开采扰动等多种因素的共同影响,易导致冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害。应力监测分析能为冲击地压机理研究、灾害预警和事故应急救援提供数据支撑,助力煤矿从“被动应急”向“主动预防”转变,显著提高煤矿安全生产水平,保障矿工生命安全。因此,实现应力场的实时监测对煤矿开采和深部岩土工程的安全生产具有重要意义。

2、基于岩体力学的研究方法,许多学者提出了不同理论与方法用于解释与监测煤岩体应力场演化,从而有效防控动力灾害。但由于岩体所处尺度特殊,使得宏观与微观研究方法都存在一些局限性。专利cn115754013a给出了一种使用声发射技术探测应力场的方法,但是局限于煤岩体表面应力,对于内部应力则没有给出可行方法。总体来看,传统方法对于煤岩体全局的应力场反演问题还没有很好的解决思路。

3、深度学习的发展为破解“黑箱”式难题提供了新思路。面对非线性、多变量等传统手段难以解决的复杂问题,借本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法,其特征在于,

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5.根据权利要求1所述的力学机理驱动的煤岩体应力场反演方法,其特征在于,

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘哲王恩元杜梓楠
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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