煤炭学报

作者：田雨, 雷少刚, 卞正富, 曹志国,

关键词：内排土场沉降, SBAS, 混沌理论, 露天矿, 二阶Volterra自适应滤波预测,

为研究露天矿内排土场工后沉降规律，定义内排土场下沉系数为地表最终沉降量与初始覆土高度的比值，并以内蒙古锡林浩特市胜利一号露天矿内排土场为研究区，利用41期高时间分辨率sentinel-1 A数据采用小基线集(SBAS)技术进行内排土场沉降监测，在此基础上引入混沌理论中的相空间重构理论结合二阶Volterra自适应滤波对沉降时间序列进行单步预测。结果表明:① 内排土场沉降剖面呈现明显的半漏斗状，总体上累积沉降量与到矿坑的距离成反比，通过沉降时间序列分析可得Ⅰ,Ⅱ区域处于沉降活跃期，存在滑坡、泥石流风险，是后期沉降监测的重点区域，Ⅲ~Ⅶ区域步入稳定过渡期，Ⅷ区域已基本稳定，初步判断该区已基本满足了土地复垦及建设简单构筑物的基本要求。② 经曲线拟合，得观测周期内，内排土场下沉系数约为0.639 cm/m。③ 经最大Lyapunov指数验证，通过SBAS技术得到的4组沉降量时间序列均具有混沌特征。④ 运用混沌理论中的相空间重构理论结合二阶Volterra自适应滤波对沉降量进行单步预测，预测结果显示其可在短期内较好地反应真实值变化趋势，前10步预测结果的平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)均在6%以下，但随预测步数的增加，预测精度逐渐下降，这表明二阶Volterra自适应滤波仅可用于SBAS获取的一维沉降观测数据的短期预测，将其应用于长期预测的结果不可靠。

来源：2019年第12期

《煤炭学报》期刊编辑部

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