充填体–围岩组合体异源信息相空间重构与稳定性预测

传统研究认为充填体可以有效控制应力集中,而忽视了充填体–围岩组合体在高应力条件下应力分布复杂多变、稳定性不明的问题。目前的监测数据处理方法存在不能充分考虑监测对象的复杂性、监测方法的多元性及监测数据的动态性等特点。为了解决这个问题,本文提出了充填体–围岩组合体异源信息相空间重构与稳定性预测方法。采用钻孔应力计、多点位移计以及测斜仪等设备构建了龙首矿大面积充填体–围岩组合体立体监测体系,持续获取充填体–围岩组合体应力、位移等多元信息。
结合平均互信息法和虚假最邻近点法构建了充填体–围岩组合体异源信息相空间。本文以相点间最邻近点距离作为评估充填体–围岩组合体稳定性的指标——“评估距离”。本文应用该方法计算了龙首矿12个测点的历史评估距离时间序列,结果表明评估距离对充填体–围岩组合体稳定性变化表现出高度敏感性,这些序列的突变时刻比巷道返修时间提前了至少3个月。在评估距离预测实验中,ARIMA模型的预测准确度高于深度学习模型（LSTM和Transformer）,它的预测结果的均方根误差分布峰值为0.26,且在70%的情况下优于无预测方法。