基于复杂地质体的地应力场智能识别方法研究

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S2): 638-644.

基于复杂地质体的地应力场智能识别方法研究

李茂辉^{1, 2}，杨志强^{2, 3}，高谦^{1, 2}，翟淑花⁴，王有团^{1, 2}

1.北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；2.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； 3.金川集团股份有限公司，甘肃金昌 737100；4.北京市地质研究所，北京 100120

收稿日期:2014-03-12 出版日期:2014-10-31 发布日期:2014-11-12
通讯作者: 高谦，男，1956年生，博士，教授，博士生导师，主要从事充填采矿技术和资源综合利用研究。E-mail: gaoqian@ces.ustb.edu.cn E-mail:lmnlmb@126.com
作者简介:李茂辉，男，1988年生，博士研究生，主要研究地应力、充填胶凝材料及流变特性。
基金资助:
国家973计划项目（No. 2010CB731501）。

Research on intelligent identification methods for in-situ stress field base on complex geological body

LI Mao-hui^{1, 2}, YANG Zhi-qiang^{2, 3}, GAO Qian^{1, 2}, ZHAI Shu-hua⁴, WANG You-tuan^{1, 2}

1. School of Civil and Environment Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for High-Efficient Mining and Safety of Metal Mines, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 3. Jinchuan Group Co., Ltd., Jinchang, Gansu 737100, China; 4. Beijing Institute of Geology, Beijing 100120, China

Received:2014-03-12 Online:2014-10-31 Published:2014-11-12

摘要/Abstract

摘要： 初始地应力是地下开采及施工所需要考虑的重要影响因素，地应力值的准确获得通常采用现场测量与反演计算结合实现。针对某铜镍矿复杂地质体，在已有监测数据的基础上建立三维正交数值模型，获得监测点的地应力计算值。利用遗传规划程序，回归地应力监测点的地应力与各自变量的函数关系。建立地应力实测值和计算值之差的平方和最小的目标优化函数，使用遗传算法智能算法对目标函数进行优化，最终获得了矿区的原岩应力场。检测样本验证结果显示，计算值与实测值的误差控制在10%以内，一定程度上证明了该地应力场智能识别方法的可靠性，可为以后复杂地质体矿区地应力场的计算提供较为可行的研究方法。

关键词: 复杂地质体, 地应力, 智能算法, 反演识别

Abstract: In-situ stress is an important factor for underground mining and construction. We usually use back calculation combined with field measurements to obtain the accurate in-situ stress values. Based on the monitoring data of a certain complex copper-nickel mine, we establish a 3D orthogonal numerical model and use this model to obtain the difference between the measured and calculated values, the sum of the squares of the minimum objective function optimization of in-situ stress. Finally, the genetic algorithm of intelligent algorithm is used to optimize the objective function so as to acquire the original rock stress field in this copper-nickel mine. Test sample validation results show that the relative error between measured and calculated values within 10%; it is proved that the intelligent recognition method of in-situ stress is reliable in some extent and will provide a more viable method of in-situ stress field for complex geological body.

Key words: complex geological body, in-situ stress, intelligent algorithm, inverse recognition

中图分类号:

P 315.77

李茂辉，杨志强，高谦，翟淑花，王有团 , . 基于复杂地质体的地应力场智能识别方法研究[J]. , 2014, 35(S2): 638-644.

LI Mao-hui , YANG Zhi-qiang , GAO Qian , ZHAI Shu-hua , WANG You-tuan , . Research on intelligent identification methods for in-situ stress field base on complex geological body[J]. , 2014, 35(S2): 638-644.

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