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《华北型煤田岩溶陷落柱预测研究》篇一一、引言华北地区作为我国煤炭资源的主要产地之一，煤田地质条件复杂多变，岩溶陷落柱现象频繁发生，对煤炭资源的开采及安全构成严重威胁。
因此，针对华北型煤田岩溶陷落柱的预测研究，对于保障煤矿安全生产和提高煤炭资源利用率具有重要意义。
本文旨在通过对华北型煤田岩溶陷落柱的成因、特征及影响因素进行研究，提出一套有效的预测方法，为煤矿安全生产提供科学依据。
二、华北型煤田岩溶陷落柱成因及特征（一）成因分析华北型煤田岩溶陷落柱的形成主要受地质构造、岩溶发育、地下水活动等多方面因素影响。
其中，地质构造控制着岩溶发育的空间分布和形态特征，岩溶发育则决定了地下空间的连通性和储水性能，而地下水活动则对岩溶发育和陷落柱的形成起着重要作用。
（二）特征描述华北型煤田岩溶陷落柱具有隐蔽性、突发性、规模大等特点。
陷落柱往往在地下深处发生，难以察觉，一旦发生突水等灾害，往往造成严重后果。
同时，陷落柱的规模较大，对煤炭资源的开采造成严重影响。
三、岩溶陷落柱预测方法研究（一）地质勘探方法地质勘探是预测岩溶陷落柱的重要手段之一。
通过钻探、物探等方法，可以获取地质构造、岩溶发育、地下水活动等关键信息，为预测岩溶陷落柱提供依据。
（二）数值模拟方法数值模拟方法可以模拟地下岩层的应力、应变、渗流等物理过程，揭示岩溶发育和陷落柱形成的机理。
通过建立地质模型和数值模型，可以对岩溶陷落柱的发育趋势进行预测。
（三）综合分析方法综合分析方法是将地质勘探、数值模拟等多种方法结合起来，综合考虑地质构造、岩溶发育、地下水活动等多方面因素，对岩溶陷落柱的发育趋势进行综合判断。
这种方法可以充分利用各种信息，提高预测的准确性和可靠性。
四、预测模型构建及应用（一）模型构建根据华北型煤田的地质条件和岩溶发育特征，建立了一套包括地质模型、数值模型和综合分析模型在内的预测模型。
其中，地质模型主要用于描述地质构造和岩溶发育特征；数值模型用于模拟地下岩层的物理过程；综合分析模型则综合考虑多种因素，对岩溶陷落柱的发育趋势进行综合判断。
第一章岩溶研究国内外现状就世界范围讲，岩溶水是居民生活饮用水和工业生产用水的主要来源之一，由于地层岩性和构造的原因，地表水和污染物常常直接进入地下岩溶含水层。
由于地下水系统十分脆弱，非常容易受到污染，一旦污染，挽救几乎是不可能的，因此，在经济发达国家，尤其是在美国，针对岩溶地下水的保护及基础研究工作非常深入，已取得了大量非常有价值的研究成果。
如在美国Kentucky，地下水作为一个重要的、可再生的自然资源得到广泛应用，井水与泉水提供了公共家庭用水的1/3左右，地面溪流作为Kentucky 主要水源，主要由邻近的含水层维系，这种资源很容易受地面活动污染，一旦污染，这种地下水很难或不可能挽救，Kentucky Department for environment Protection将优先权放在地下水污染预防上，这种努力的一个重要方面就是认识到州的不同区域对于污染的敏感程度不同，显然，区别这种差异，进行适当的土地开发，对于水污染的防治非常重要，因而，Kentucky Department for Environment Protection Division of Water Groundwater Branch，主要依据三个水文特征：补给区域、流动速度和分散潜能来建立州水文地质敏感分级图，依据敏感程度分为5级，以对土地开发活动进行指导。
1988年NPS依据国会法成立了国家岩洞和岩溶研究院，该机构的目的就是通过研究将洞穴学深入，增强公共教育，促进环境合理的岩溶和岩溶管理。
1988年在美国成立了水文地质协会，其隶属于Florida 州立大学的地球物理流体动力学研究中心，其主要的目的是关注和保护含水层的质量，发展必要的科学知识，收集现场资料，提高对水文地质环境和相关模型的理解。
美国地质勘探局（USGS）与NPS合作，将1:7,500,000比例的地图数字化，一个更详细的岩溶地图也正通过USGS与Kentucky和Morehead州立大学领导下的协会的紧密协作在准备着，以满足工程和环境保护的需要。
《华北型煤田岩溶陷落柱预测研究》篇一一、引言华北地区是我国重要的煤炭产区之一，煤田岩溶陷落柱是该地区煤炭开采过程中的主要地质灾害之一。
岩溶陷落柱的形成是由于地下岩溶发育，受采动影响后，岩溶腔体与地表沟通，导致岩溶上部坍塌，形成较大的陷落空间。
岩溶陷落柱的存在对煤矿安全、稳定、高效生产带来极大威胁，因此，华北型煤田岩溶陷落柱的预测研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究现状近年来，国内外学者对华北型煤田岩溶陷落柱进行了广泛的研究。
通过野外地质调查、地球物理勘探、数值模拟等手段，取得了一系列成果。
但目前仍存在一些不足：一方面是缺乏对岩溶发育规律的系统性研究；另一方面是预测方法多以经验性、半经验性为主，缺乏科学性和准确性。
因此，本研究旨在通过综合运用多种方法，对华北型煤田岩溶陷落柱的发育规律进行深入研究，并建立科学的预测模型。
三、研究方法1. 野外地质调查：通过对华北地区煤田的野外地质调查，了解煤系地层的分布特征、岩性组合特征及地质构造特征，为岩溶发育规律的研究提供基础资料。
2. 地球物理勘探：利用地震勘探、电法勘探等手段，探测煤田地下岩溶发育情况，为岩溶陷落柱的预测提供依据。
3. 数值模拟：运用数值模拟软件，对煤田开采过程中岩溶发育及陷落柱的形成过程进行模拟，分析其发育规律及影响因素。
4. 统计分析和机器学习：通过对已有数据进行统计分析，找出岩溶陷落柱的发育规律及影响因素；同时，利用机器学习算法建立预测模型，提高预测的准确性和科学性。
四、研究结果1. 通过对华北地区煤田的野外地质调查，发现煤系地层中岩溶发育具有明显的规律性，主要受地质构造、岩性组合等因素影响。
2. 地球物理勘探结果表明，岩溶发育区域在地震波场和电性特征上具有明显异常，为岩溶陷落柱的预测提供了重要依据。
3. 数值模拟结果表明，煤田开采过程中岩溶发育及陷落柱的形成受多种因素影响，包括地层厚度、岩性组合、地质构造等。
4. 通过统计分析和机器学习算法建立预测模型，可有效预测岩溶陷落柱的位置、大小及发育趋势。
我国岩溶地面塌陷研究进展与展望罗小杰;沈建【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2018(037)001【摘要】In order to understand the theory and practice of karst ground collapse in China,this paper discusses the connotation and extension of karst ground collapses.It also reviews current research status of karst ground collapse in the aspects of mechanism,prediction,monitoring and prevention.The new research progress conducted in recent years and existing problems are summarized,from which the author proposed key ways forward for the research of karst ground collapse.%为了解我国岩溶地面塌陷理论和实践的状况,在讨论了岩溶地面塌陷概念的内涵和外延后,全面总结了岩溶地面塌陷在塌陷机理、预测、监测、防治等方面的研究现状,分析了目前存在的问题,概述了近年来研究的新进展,提出了岩溶地面塌陷研究的发展方向.【总页数】11页(P101-111)【作者】罗小杰;沈建【作者单位】长江岩土工程总公司(武汉),武汉430010;武汉地铁集团有限公司,武汉430030【正文语种】中文【中图分类】P642.26【相关文献】1.岩溶区城市建设地面塌陷易发性研究——以井冈山市新城区岩溶地面塌陷为例[J], 邓有平;胡明安;吴美仁2.我国抽、排(突)岩溶地下水引起地面塌陷的研究现状 [J], 陈诗礼3.我国抽,排（突）岩溶地下水引起地面塌陷的研究现状 [J], 陈诗礼4.综合地球物理方法在岩溶地面塌陷地质灾害调查中的应用研究 [J], 陈建龙;汤洪志;杜春龙;肖小松;游陈5.城区复杂环境岩溶地面塌陷灾害成因与致灾规律研究——以贵港市北环新村岩溶地面塌陷灾害为例 [J], 覃剑文;宋光啸;潘光明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
岩溶塌陷机理研究进展蒋小珍 1，冯 涛 2，郑志文 3，雷明堂 1，张 伟 3，马 骁 1，伊小娟2（1. 中国地质科学院岩溶地质研究所/中国地质调查局岩溶塌陷防治创新中心, 广西 桂林 541004；2. 中铁二院工程集团有限责任公司, 四川 成都 610031；3. 广东省地质环境监测总站, 广东 广州 510510）摘 要：岩溶塌陷机理是开展岩溶塌陷监测、预警、防控及治理工作的基础。
长期以来，岩溶塌陷机理研究都是以事后调查的定性推测为主，缺乏必要的科学观测数据支持，导致目前的岩溶塌陷机理仍然处于假设阶段，并成为岩溶塌陷灾害监测预警与防治方面的理论瓶颈问题。
文章总结了近年来国内外岩溶塌陷机理的最新研究进展，提出目前的岩溶塌陷机理都可以归结为土岩体的渗透变形，但其临界或破坏指标还需进一步探讨，此外指出随着高频采样的水压力、 加速度计及声波等传感器的实用化，塌陷机理研究将面临着从静水压力到动水压力方面的挑战，并且压力脉动造成的气蚀破坏、共振破坏也将是下步探究的重点。
关键词：岩溶塌陷；形成机理；渗透变形；动水压力；气蚀；共振中图分类号：P642.25 文献标识码：A 文章编号: 1001 − 4810 （ 2023 ） 03 − 0517 − 11开放科学 （ 资源服务 ） 标识码 （ OSID ）：0 引 言我国可溶岩分布面积达344 万km 2（其中裸露、覆盖型206 万km 2，埋藏型138 万km 2），占国土面积的1/3以上，是世界上岩溶最发育、类型最齐全的国家之一。
岩溶塌陷是岩溶区特有的地质灾害，据全国重点地区岩溶塌陷调查资料，截至2021年，我国有记录的岩溶塌陷计3 800处，其中90%以上为土层塌陷，主要分布在西南、华南地区的桂、黔、湘、赣、川、滇、鄂、渝等省（区、市），以及华北、东北地区的冀、鲁、辽等省。
在全国337个地级以上城市中，有105个分布在岩溶塌陷高易发区；我国已建成的高速铁路有2 000 km 穿越岩溶塌陷高易发区，中长期规划建设的高速铁路，有1 800 km 位于岩溶塌陷高易发区[1]。
我国岩溶塌陷研究综述张丽芬;曾夏生;姚运生;廖武林【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2007(18)3【摘要】随经济的不断发展,对岩溶区资源的开发日益增强,由此引发的岩溶塌陷问题也日趋频繁、严重,已成为岩溶区可持续发展的一大障碍,有效减轻其造成的危害势在必行.文章根据近年来国内外岩溶塌陷的研究现状及发展,概述了岩溶塌陷的三大形成条件:一定发育程度的岩溶、上覆盖层、岩溶地下水系统;以及中国岩溶塌陷的时空分布规律,分别举例例证了它的几种成因机制,如重力致塌、潜蚀致塌等.由于其突发性及危害性,有必要对岩溶塌陷的预测防治进行深入研究,做到防灾减灾.基于此,总结了中国岩溶塌陷的监测预报和安全评价等方面的新方法和措施等.针对塌陷的形成条件、塌陷现象或其危情的存在状况及其危害性,归纳了有针对性的防治措施.【总页数】5页(P126-130)【作者】张丽芬;曾夏生;姚运生;廖武林【作者单位】中国地震局地震研究所,湖北,武汉,430071;中国地震局地壳应力研究所武汉创新基地,湖北,武汉,430071;湖北中南勘察基础工程有限公司,湖北,武汉,430081;中国地震局地震研究所,湖北,武汉,430071;中国地震局地壳应力研究所武汉创新基地,湖北,武汉,430071;中国地震局地震研究所,湖北,武汉,430071;中国地震局地球物理研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】P642.25【相关文献】1.我国岩溶塌陷的分布特征分析 [J], 娄霜2.我国岩溶塌陷预测研究现状 [J], 陈洁;孙景海3.我国红层岩溶与红层岩溶塌陷刍议 [J], 贾龙;吴远斌;潘宗源;殷仁朝;蒙彦;管振德4.我国重点地区岩溶塌陷影响呈扩大趋势 [J], 无;5.我国将建岩溶塌陷监测预警技术方法体系 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
立志当早，存高远
岩溶矿区勘探对塌陷的预测
岩溶矿区因抽排地下水使地面发生沉降、开裂、塌陷的矿区日益增多，塌陷的规模日益增大，塌陷对矿山建设的危害也日益严重，目前已成为我国南方岩溶矿区的普遍问题，并构成了矿床开采中的严童障碍。
岩溶矿区塌陷对矿山设计和建设的危害极大，主要表现在恶化矿区工程地质条件，使矿区总图布局和建、构筑物基础处理复杂化；对矿区附近已建的工业、交通及民用建筑物有很大的破坏性，同时恶化矿坑充水条件，从而增大地表水对矿井的威胁；塌陷还可能使区域环境和农田受到破坏。
在矿井设汁建设前，如果对塌陷及其危害没有正确的认识，就可能在设计中发生一系列失误：对分布于塌陷区的井筒、井塔及附属的卷扬机房基础不考虑塌陷的因素，将重要的厂房和工业设施如选矿厂、压风机房、变电所、铁路专用线布置在可能的塌陷区，矿坑充水因素既不考虑塌陷后地表水对矿井涌水量的影响，也不制定必要的地面防水措施，在矿区附近可能的塌陷区内有居民集中的城镇、大型工厂、国家主干铁路、大型水坝等建筑物时亦不考虑塌陷对它们产生的危害后果等等；相反地，在不可能出现塌陷的矿区，就会无谓地增加各种各样的塌陷处理措施。
以上两方面的设计失误，其后果都可能是极严重的，最终都将浪费巨额投资、贻误矿山建设时间、降低矿山建设的经济效益。
由于水文地质勘探和研究程度不足，对塌陷评价错误或不准确，或者由于设计者缺乏经验、使矿山建设遭受损失的例子很多。
例如湖北某铜矿，1966 年在基本上没有进行水文地质工作的评价报告基拙上开始建设，1969 年选厂建成、井下开拓出四个阶段，花费基建投资1600 万元。
矿山基建中发现水文地质条件复杂，于1973 年补充水文地质勘探，揭示了矿区塌陷问题，随后塌陷发展到河床及其两岸，造成河水倒灌，使矿井涌水。
岩溶塌陷研究现状发展趋势及其支撑技术方法岩溶塌陷是一种较为常见的地理现象，对工程建设地基的稳定性、承载性具有较大的影响。
基于此，本文对岩溶塌陷的研究，主要从当前社会研究现状、发展趋势以及支撑方法三方面进行探究。
标签：岩层结构；岩溶塌陷；支撑技术引言：现代工程建设应考虑多方面因素，除了常见的施工技术领域，同时也应注意地质环境的分析，合理规划工程地理结构，能够提升工程建设的稳定性。
当前工程中遇到的问题中，岩溶塌陷最具代表。
为了解决工程施工中岩溶塌陷带来的一系列问题，寻求有效的支撑方式，成为稳固工程建设的主要途径。
一、岩溶塌陷研究现状岩溶塌陷问题，随着地下资源开采或者地理环境挖掘的不断深入，研究程度也逐步提升，依据我国地质相关部门调查数据显示，2014年-2016年，国内岩溶塌陷区域共计5897处，其中自然塌陷为35%，人为塌陷区域60%，以及5%其他原因造成。
当前，我国岩溶塌陷相关性研究在人力、物力方面的投资逐年增加，2017年与2016年相比，分别增加7%和13%，国内岩溶塌陷逐渐从简单性防护，向着及时处理、合理应对、以及防护处理三合一的方向转变，为解决我国岩溶塌陷问题带来了更充裕的保障。
二、岩溶塌陷的发展趋势及产生原因岩溶塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，在外力或者人为因素作用下，产生的地面形态破坏，导致地面下陷，是地面塌陷较为常见的形式之一。
随着国内建筑工程、地理资源采集等形式的研究结果来看，2014年-2016年以来，国内岩溶塌陷的数量呈现递增，再加上多雨天气等自然环境的影响，使国内岩溶塌陷发生越来越频繁。
依据我国勘查人员的相关理论，将国内岩溶塌陷的发展趋势变化的原因归结为：其一，地质岩层的自我运动，发展趋向相对缓慢、有规律。
地质考察人员发现，岩溶塌陷发生的区域地质环境，主要是第四纪松散式的沉积岩，岩石间的密度缝隙较大，当底部岩层出现震动，上部沉积岩的结构就会发生变化，随着底部震动频率，上部岩层发生变化；其二，岩溶区域底层开采挖掘时，挖掘人员对沉积岩的岩层结构造成破坏，或者岩层上部的压力超出了岩层的承载能力，就会造成岩底层塌陷，从而产生岩溶塌陷问题。
第09卷 第7期 中 国 水 运 Vol.9 No.7 2009年 7月 China Water Transport July 2009收稿日期：2009-05-21作者简介：陈 洁，中冶集团武汉勘察研究院有限公司。
我国岩溶塌陷预测研究现状陈 洁，孙景海（中冶集团武汉勘察研究院有限公司，湖北 武汉 430080）摘 要：总结了岩溶塌陷成因机制的理论和形成条件，以及岩溶塌陷预测的主要手段和方法，并对各方法的特点进行评价，并认为未来岩溶塌陷的时空预测将成为一个新的研究方向。
关键词：岩溶塌陷；预测中图分类号：P642.25 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2009）07-0181-02一、概述岩溶塌陷是指可溶岩洞、隙上方的岩、土体在自然或人为因素作用下发生变形破坏，并在地面形成塌陷坑的一种岩溶动力作用与现象。
我国可溶岩分布面积363万km 2，全国有22个省区发生过岩溶塌陷灾害，造成了严重的经济损失和社会影响。
目前岩溶塌陷预测方法主要以数学统计方法为主，随着计算机技术的高速发展，GIS 技术也逐渐开始与数学方法结合起来应用于岩溶塌陷预测。
二、岩溶塌陷成因与形成条件早期研究者认为，岩溶塌陷的成因是潜蚀作用，潜蚀论是岩溶塌陷的传统成因论。
徐卫国1982年提出真空吸蚀作用导致岩溶塌陷的机理，1982年康彦仁进而提出了岩溶致塌的八种模式，大大丰富了岩溶塌陷成因机制的研究。
潜蚀论和真空吸蚀论还是占主流地位，不管是哪种成因机制，都离不开岩溶塌陷的三个形成条件：下部发育有可溶岩溶隙或洞穴（空间条件）、岩溶洞穴上方上部有一定厚度的盖层（物质条件）、致塌作用力（水动力条件）。
1．空间条件岩溶是漫长的地质历史所形成的。
可溶岩中普遍存在的垂向岩溶是其上方岩土体中物质在水的入渗作用下发生的垂直通道，而层状岩溶、构造岩溶和层间岩溶，既是垂直通道运移来的物质在水动力作用下进一步运移的水平通道，也是当溶洞发展到一定规模时直接容纳冒落和塌陷物质的空间，它控制了岩溶塌陷的分布。
简言之，洞隙是塌陷产生的基础，是地下水和塌陷物质的存储场所或通道。
岩溶发育受断层、褶皱核部等构造控制，在破碎带附近以及可溶岩与非可溶岩的地层接触地带，岩溶一般比较发育，易形成溶洞。
并且地下岩溶发育具有表层以垂向岩溶发育为主，深部以水文岩溶为主，形成了错综复杂的洞隙网络系统，垂向上的溶洞裂隙，是接受塌陷物质的门户和窗口，是塌陷产生的重要因素。
2．物质条件岩溶塌陷是盖层土体在各种致塌因素作用下所产生的塌落现象，盖层的性质根据其胶结程度分为岩石和土石两类。
岩石指各种坚硬岩石，裂隙发育，具破碎性；土石主要为松散土石，是主要的塌陷盖层。
3．水动力条件具有空间条件和物质条件后，还要有一定的诱发因素才会触发塌陷，诱发因素一般是水动力的条件变化，包括地表水入渗、降雨入渗或抽排地下水等引起的地下水位波动变化。
因此，水动力条件的变化是岩溶塌陷的主导因素。
地下水动力条件的改变，从某种程度上来讲就是使塌陷产生的作用力，即致塌力。
这种力主要来自地下水位改变及水流产生的水、气作用力及岩土体的自重。
当上覆盖层是因为地下水位的变化而被不断掏空致塌时，塌陷的成因则偏向于潜蚀论；当上覆盖层是因地下水位的变化所产生的吸引力而致塌时，塌陷成因则偏向于真空吸蚀论。
而实际的塌陷中往往是这两种致塌因素共同作用形成的。
总之，地下水动力条件的改变是塌陷形成的主要原因；而可溶岩浅部发育溶洞，上覆盖层较薄，力学性质较弱，则是塌陷发生必须具备的条件。
只有上述条件同时具备，才有可能形成岩溶塌陷。
三、岩溶塌陷预测的主要方法由于岩溶塌陷本身存在突发性和隐蔽性，目前岩溶塌陷的成因机制理论研究也尚未完善，因此对岩溶塌陷预测的方法无法从根本上进行塌陷的时空分布进行预测，主要是以数学统计方法为主要预测手段，随着计算机技术的发展，GIS 技术也逐渐被引入与数学方法结合起来应用于岩溶塌陷的预测及空间危险性分区的评价。
1．灰色统计方法灰色统计方法是基于统计预测和灰色预测两种方法形成的一种预测方法。
在一般统计分析基础上，将原始数据进行灰色处理，找出灰色统计规律，得出灰色统计方程。
这种方法预测岩溶塌陷既考虑塌陷形成的本质，充分利用其统计特征，又较好地考虑岩溶塌陷系统难以全知的灰色性，使量化指标经灰色处理得以有效应用，因而它兼有统计预测和灰色预测的实质和共性。
岩溶塌陷系统具有时空复杂性、多变性以及难以全知的灰色性，表述其行为特征的数据可能是杂乱无章的，致使系统本身内在的统计规律被这种现象所迷惑，以致看不出其统计特性。
灰色处理则通过对行为特征数据进行生成处理，从182 中 国 水 运 第09卷杂乱无章的现象中去发现内在统计特征。
在进行数据灰色处理过程中，利用邓聚龙教授灰色系统的灰数生成理论，对岩溶塌陷数据进行处理。
灰色统计处理可按五步进行：（1）灰色统计系数的确定（2）灰色统计方程的建立（3）灰色统计方程的检验（4）利用灰色统计方程预测（5）对岩溶塌陷预测结果进行地质分析。
2．模糊层次综合预测在塌陷预测时，由于影响因素错综复杂且没有截然的界限值，具有明显的模糊性，难以用准确的数学描述工具严密地刻画出岩溶塌陷的孕育—发展—产生过程，但各影响因素之间又具有明显的相关性和归类性。
因此，可以采用层次模糊数学方法进行预测。
岩溶塌陷总是在若干特定的条件下产生的，而某种条件又是由若干因子所组成。
岩溶塌陷主要与岩溶条件、覆盖层条件、构造条件、水动力条件、地形地貌条件、人为条件等因素有关，因此可以将这些条件的各个因子作为模糊层次评判预测因子，并由此构造出岩溶塌陷预测的层次结构模型。
由于各个基本条件对岩溶塌陷的影响重要程度不同，同一条件中各个因子的重要性也不同，因此需要给各个基本条件和评判因子赋予相应的权重，才能正确反应各个因子与岩溶塌陷之间的相关关系。
各因子的权重值可以通过构建判断矩阵，计算各判断矩阵的特征向量，经归一化后即得出岩溶塌陷各基本条件及相关因子的相对权重值，再通过条件层与因子层相对权重的连乘，可得到各预测因子的计算权重值。
然后，可以根据实际发生的塌陷进行调试，选取合理的权重值作为最终权重。
各预测因子的发育程度及其与预测单元的相对位置不同，对预测单元岩溶塌陷稳定性的影响程度也不尽相同，还需要对各因子进行等级划分，最后采用模糊数学方法，将岩溶塌陷预测目标分为需要的等级，通过矩阵计算得到各个单元的评判等级，从而实现岩溶塌陷预测分区。
3．BP神经网络模型BP神经网络模型能够学习大量的模式映射关系，而不需要任何已知的数学函数知识描述输入—输出模式之间的映射。
将输入模式映射到期望的输出模式，只需要用已知的样本模式训练网络，通过学习，网络就具有了这种高度的非线性映射能力。
一旦训练完成，网络就能够对训练模式以外的新的输入模式进行正确地映射。
BP网络是一单向传播的多层前向神经网络，由输入层、隐含层和输出层组成，隐含层可以有多层。
同层神经元之间无任何联接，每一层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。
网络模型的构建是将岩溶塌陷的各个影响因素如：第四系覆盖层的塑性指数、液性指数、凝聚力、内摩擦角、覆盖层厚度、岩溶发育程度、地下水位等设为输入层输入神经元，输出层设为2个神经元对应2个输出状态：塌陷（1，0）和稳定（0，1）。
网络模型建立好以后，选择实际塌陷和稳定样本，将各样本的输入向量和期望的输出向量赋给网络进行学习、训练，待达到精度要求后，最终确定下来的各层神经元之间的连接权和各个神经元的阈值便认为是合理的，网络模型也随之确定。
模型确定后便可以用于未知点的预测。
4．GIS技术在岩溶塌陷预测中应用20世纪90年代，GIS技术开始被学者们引入与数学模型结合用于岩溶塌陷预测。
由于岩溶塌陷的形成环境非常复杂，影响因素种类繁多且相互制约。
因此，对岩溶塌陷成因的分析、主要影响因素的确定以及未来发展和趋势预测等，必须同时综合考虑众多的时、空变化因素。
庞大的数据信息获取、巨大的运算量限制了定量预测理论在岩溶塌陷中的应用。
而GIS技术的基本特点决定了其可以很好地解决这些传统技术手段难以解决的问题，使岩溶塌陷的定量预测成为可能，并通过复杂的空间模拟，可以及时、方便地将空间模拟评价过程暴露出的问题予以改正，并反馈到新的模拟过程。
GIS技术的空间分析功能是分析研究影响岩溶塌陷与其各影响因素间的相关程度的有力工具。
例如，断层线的缓冲分析可以得出不同的断层缓冲区内的塌陷个数，以进一步确定断层的位置对塌陷的影响; 地下水位图层与塌陷分布图层的叠加并作统计分析，可以确定地下水位与塌陷之间的相互关系。
另外，GIS技术可以方便地实现评价单元的划分及其属性数据的调用，并可以使评价单元缩小到一个较小的面积上，提高了预测结果的客观性和准确性。
GIS能为预测问题提供强有力的支持，通过发展接口技术，把GIS的一般构成与预测应用程式结合起来，以实现岩溶塌陷预测的计算机化。
近年来，借助GIS强大的空间处理能力，将其与定量预测的数学模型结合起来，对岩溶塌陷进行综合预测的研究不断涌现，其中以桂林西城区岩溶塌陷的研究最为深入。
许多学者将模糊层次综合评判法、人工神经网络模型与GIS技术结合起来，对桂林西城区进行区域岩溶塌陷的预测，并取得很好的效果。
实践证明，GIS技术在岩溶塌陷定量预测上，将有更加广阔的前景。
四、结论1．岩溶塌陷的成因机制以潜蚀论和真空吸蚀论为主要理论，岩溶塌陷的形成必须具备以下三个条件：下部发育有可溶岩溶隙或洞穴、岩溶洞穴上方上部有一定厚度的盖层、变化的水动力条件。
2．目前预测方法以灰色统计理论、模糊数学和神经网络模型等建立的数学模型为主，这些方法都是建立在统计实际塌陷和选取的影响因子之间的相关关系的基础上进行的，因此需要大量的已塌陷数据进行模型的确定，没有明确的物理意义，不能动态的反应水动力条件的变化对岩溶塌陷的影响。
3．GIS的出现使得岩溶塌陷从定性评价向定量评价成为可能。
GIS技术不仅可以提供直观的图像信息，还可以研究岩溶塌陷与各影响因素之间的相关关系，减少了人为因素在预测中的影响作用，使得预测结果比传统方法更为可靠。
虽然岩溶塌陷预测的研究取得巨大的进步，但目前的预测方法都只能进行塌陷的危险性分区，或者单个点的稳定性评价，其结果都是在一个静止状态下的结果，无法反应岩溶塌陷的主导因素——水动力条件的变化对岩溶塌陷的影响。
因此将力学平衡模型、地下水三维数值模拟技术、GIS技术进行结合，将力学模型与水流模型进行耦合，实现对岩溶塌陷的时空定量预测是未来岩溶塌陷预测的另一个发展方向。
