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基于MaTLaB求取开采沉陷预计参数的程序设计与实现孙亚廷
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2015(000)004
【摘要】MaTLaB是一款高性能的数值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示为一体，该文将概率积分法和遗传算法在MaTLaB软件的平台进行编程，通过某矿区1013首采面的实测数据并结合该地区的地质采矿条件，利用该文中的开采沉陷预计参数程序拟合参数，得到拟合参数的中误差并且通过所拟合的参数得到预计值与实测值进行比较，证明该程序所预计的参数是可靠的、准确的。
【总页数】3页(P172-173,176)
【作者】孙亚廷
【作者单位】中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队，山东济南 250100
【正文语种】中文
【中图分类】TD325+.4
【相关文献】
1.MATLAB在开采沉陷预计参数求取中的应用 [J], 毛明楷;贾宝;梁晓莉;郭玉祥
2.利用三维激光扫描数据求取开采沉陷预计参数研究 [J], 于启升;吴侃;郑汝育
3.基于Matlab的概率积分法开采沉陷预计参数解算 [J], 沈震;徐良骥;刘哲;秦长才
4.基于Matlab曲线拟合求取地表沉陷预计参数的程序实现与优化 [J], 高超
5.基于1stOpt的开采沉陷预计参数求取方法探讨 [J], 张广伟
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基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统实现引言在矿业、土木工程和地质领域中，开采过程常常会导致地面沉陷和地下移动变形，这给人们的生产和生活带来了一定的影响。
对于开采引起的沉陷与移动变形情况的监测和预测显得至关重要。
基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统的实现，为实时监测和分析地面沉陷和地下移动变形提供了一种有效的工具。
本文将对该系统进行详细介绍，并探讨其在实际应用中的意义和潜在的发展方向。
系统设计与实现基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统主要包括数据采集、数据处理、变形分析和结果展示四个模块。
该系统首先通过传感器等装置采集地面沉陷和地下移动变形相关数据，并将数据存储在数据库中。
系统利用MATLAB进行数据处理，对采集到的数据进行预处理和清洗，以便后续的分析。
接着，系统通过数学模型和算法进行地下移动变形的分析，包括变形量的计算、变形速率的预测等。
系统利用数据可视化技术将分析结果展示给用户，使用户能够直观地了解地面沉陷和地下移动变形的情况。
关键技术1. 数据采集技术数据采集技术是基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统的关键技术之一。
在实际应用中，通常会使用各种类型的传感器和监测设备来采集地面沉陷和地下移动变形的相关数据，如应变计、测斜仪、GNSS定位系统等。
这些设备可以实时、精准地获取地面和地下的变形信息，并将数据传输到中央服务器进行存储和处理。
2. 数据处理与分析技术在数据处理与分析方面，MATLAB具有强大的功能和灵活的编程环境，能够有效地处理各种类型的数据，并支持多种数学和统计分析方法。
在基于MATLAB的系统中，可以利用其丰富的数据处理工具和函数对采集到的数据进行清洗、滤波、插值等预处理操作，以便后续的分析和建模。
3. 数学模型与算法地下移动变形通常受到地质力学和岩土工程知识的影响，因此需要利用数学模型和算法对地下的变形情况进行建模和分析。
在基于MATLAB的系统中，可以通过编写相关的数学模型和算法来计算地下岩土体的应力、变形、渗流等物理量，从而预测地面沉陷和地下移动变形的发展趋势。
基于MATLAB的沉陷预计参数求取摘要：本文利用matlab 工具箱函数，设计了求取地表移动变形预计参数的程序，结合工作面任意点的观测数据和地质采矿条件，能够很好的求取地表移动变形预计参数。
本文通过实例，对所拟合的参数进行检验，证明了此方法的可行性。
关键字：matlab；非线性最小二乘法；概率积分法；预计参数abstract: this paper designs the program to calculate the surface movement parameters by using matlab toolbox functions. by combining with the arbitrary point observation data and the conditions of geological mining, the program can obtain the surface prediction parameters. in this paper, the estimated parameters are inspected, the feasibility of this method is proved by the results of experiments.keywords: matlab; nonlinear least square method; probability integral method; predicting parameters中图分类号：tu441+.7文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）1 引言matlab有美国mathworks公司推出，其与mathematica、maple并称为三大数学软件，具有优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化功能。
matlab自问世以来，已经发展称为适合多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件，广泛应用于大学科研、工程计算等领域，尤其在工程界。
基于Matlab的工作面停采后地表沉陷模型参数研究
陈卫;孙清奎;徐昭杰
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2015(000)004
【摘要】运用相似材料建立地表沉陷模型和三维激光点测量系统获得工作面停采
后地表沉陷数据，通过处理和分析工作面停采后地表下沉观测数据，获得停采后老采空区地表下沉特征及规律，运用Matlab软件建立工作面停采后的地表沉陷模型。
并以此推导出模型预计参数，对工作面停采后地表沉陷区土地利用有积极意义。
【总页数】4页(P146-148,151)
【作者】陈卫;孙清奎;徐昭杰
【作者单位】徐州长城基础工程有限公司，江苏徐州 221006;徐州长城基础工程
有限公司，江苏徐州 221006;徐州长城基础工程有限公司，江苏徐州 221006【正文语种】中文
【中图分类】TD173
【相关文献】
1.基于小工作面开采的地表沉陷参数获取 [J], 彭轩;敖建锋
2.基于Matlab曲线拟合求取地表沉陷预计参数的程序实现与优化 [J], 高超
3.基于SBAS-DInSAR的大宁矿区多工作面开采地表沉陷规律研究 [J], 华怡颖; 胡晋山; 康建荣; 徐郡
4.基于地表沉陷控制的厚松散层薄基岩下工作面开采方案优化研究 [J], 孙万明
5.基于Usher时间函数的采空区地表动态沉陷预测模型研究 [J], 王玉涛;刘小平;毛旭阁;曹晓毅;田延哲
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基于MATLAB的开采沉陷预计实验教学系统查剑锋;张豪杰;赵军;吴承红【摘要】虚拟仿真教学系统是开采沉陷学教学的重要辅助手段,尤其是开采沉陷预计、岩层移动及控制等抽象、复杂的知识点教学.本文以MATLAB为开发平台,设计并实现了开采沉陷预计实验教学系统.系统采用GUIDE制作图形用户界面,实现了对开采沉陷预计主要教学内容的动态仿真.系统界面友好,操作简便,将其用于辅助课堂教学,有助于加深学生对开采沉陷预计内容的理解,同时能够激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效果.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)006【总页数】5页(P164-168)【关键词】开采沉陷;MATLAB;图形用户界面;概率积分法【作者】查剑锋;张豪杰;赵军;吴承红【作者单位】中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】G424.21;TD327开采沉陷预计是开采沉陷学科的核心内容之一，是开采沉陷地表及岩层移动规律研究在工程实践中的具体应用。
开采沉陷预计是开采沉陷学服务矿区的主要方面，预计结果可以为工作面开采方案设计、开采损害鉴定、地表沉陷控制方案设计等工作提供指导。
利用预计结果可以定量地研究受开采影响的岩层、地表移动在时间上和空间上的分布规律，进一步加深对开采沉陷基本规律的认识。
开采沉陷预计具有理论性强、学生理解困难、公式推导复杂等特点。
开采沉陷预计方法主要有基于实测资料的经验方法、理论模拟法和影响函数法等，目前在我国应用广泛且较为成熟的是概率积分法[1-2]。
基于matlab 的开采沉陷数据处理姓名：戴超 本文是基于Matlab 的开采沉降数据处理，对数据的处理方法采用线性回归和多项式拟合两种方法，主要是利用最小二乘原理进行线性最小二乘拟合，通过曲线拟合的方法反映观测量之间的规律，建立拟合函数，从而确定最佳估计参数。
Matlab 进行曲线拟合主要有两种方法:回归法拟合和多项式拟合，下文将结合开采沉降实例来比较这两种方法各自的优点。
1线性回归模型在Matlab 统计工具箱中使用命令regress()实现多元线性回归，调用格式为：b=regress(y ，x)或[b ，bint ，r ，rint ，stats] = regess(y ，x ，alpha)其中：1）y 表示一个1-n 的因变量数据矩阵。
2）x 是p n -矩阵，自变量x 和一列具有相同行数，值是1的矩阵的组合。
如：对含常数项的一元回归模型，可将x 变为2-n 矩阵，其中第一列全为1。
3）alpha 为显著性水平(缺省时设定为0.05)，输出向量b 回归细数估计值（并且第一值表示常数，第二个值表示回归系数）。
4）bint 为b 的置信区间。
5）r 、rint 为残差及其置信区间。
6）stats 是用于检验回归模型的统计量，有四个数值，第一个是2r ，其中R 是相关系数；第二个是F 统计量值；第三个是与统计量F 对应的概率P ，当alpha p <时拒绝0H ，回归模型成立； 第四个2S 是误差方差估计值。
说明：相关系数2r 越接近1，说明回归方程越显著；()1,1-->-p n p F F alpha 时拒绝0H ，F 越大，说明回归方程越显著；与F 对应的概率alpha p <时拒绝0H ，回归模型成立。
2多项式拟合模型在Matlab 统计工具箱中使用命令polyfit(x,y,n)实现多项式拟合，调用格式为：[p,S,mu]=polyfit(x,y,n)现代测量数据处理作业或[p,S]=polyfit(x,y,n)或p=polyfit(x,y,n)其中：1）x，y为已知数据点向量，分别表示横、纵坐标。
基于Matlab的概率积分法开采沉陷预计参数解算沈震;徐良骥;刘哲;秦长才【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2015(000)009【摘要】通过在开采工作面地表建立观测站获取地表变形数据解算概率积分法开采沉陷预计参数,从而预计工作面周边或相似开采条件下工作面的开采沉陷并评估和指导开采作业,其前提是精确获取概率积分法开采沉陷预计参数.为此,基于Matlab软件,采用最小二乘法拟合观测点变形数据解算概率积分法开采沉陷预计参数,并结合Mat-lab软件绘图工具开发了集数据载入、坐标转换、参数解算、结果输出、开采沉陷预计及反演为一体的可视化开采沉陷预计系统.以淮南谢桥煤矿11316工作面为例,根据地表移动观测点位移数据解算开采沉陷预计参数并与实测值进行对比分析,结果表明,该系统解算出的开采沉陷预计参数符合两淮矿区开采沉陷的基本规律,反演结果与实测值基本吻合,该系统对于实现矿区开采沉陷高精度预计和反演具有一定的参考价值.【总页数】5页(P170-174)【作者】沈震;徐良骥;刘哲;秦长才【作者单位】安徽理工大学测绘学院,安徽淮南232000;安徽理工大学测绘学院,安徽淮南232000;安徽理工大学测绘学院,安徽淮南232000;安徽理工大学测绘学院,安徽淮南232000【正文语种】中文【中图分类】TD325【相关文献】1.利用果蝇算法反演概率积分法开采沉陷预计参数 [J], 陈涛;郭广礼;朱晓峻;郭庆彪;方齐2.基于FLAC3D的煤矿开采沉陷预计及与概率积分法的对比分析 [J], 秦世界;张和生;李国栋3.基于松散层厚影响的概率积分法开采沉陷预计模型 [J], 王宁;吴侃;秦志峰4.基于概率积分法的开采沉陷预计研究 [J], 顾叶;宋振柏;张胜伟5.开采沉陷预计概率积分法动态参数研究 [J], 葛家新;于丰德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Mathematica的顾及地形的开采沉陷三维可视化蔡音飞;李晓静;邓伟男【摘要】利用Mathematica软件,考虑原始地表数据和由顾及地形的开采沉陷预计方法计算得到的沉陷数据,实现了原始地表、沉陷和受沉陷影响的地表的三维可视化.顾及地表的开采沉陷预计需使用2个偏斜影响函数分别描述单元开采的下沉和水平移动,进而按经典方法进行积分.应用Mathematica的插值函数和绘图函数,绘制所需的各种三维图形,可直观反映沉陷后的地表形态.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2016(021)001【总页数】4页(P80-83)【关键词】Mathematica;地形影响;影响函数法;插值;三维可视化【作者】蔡音飞;李晓静;邓伟男【作者单位】太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024;洛林大学南锡高等矿业学院,法国南锡54000;山西农业大学资源与环境学院,山西太谷030801;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD327采矿引起的地表沉陷对矿区的土地、建筑、道路等的功能和安全造成了不同程度的影响[1-2]。
很多矿区的地表是非水平的，结合地表形态因素，以三维图示的方法表现沉陷和沉陷后的地形，可以更直观、准确地对沉陷区土地、地物进行损毁分析。
单独沉陷数据的三维显示在很多研究中都有报告，但只能表现矿区地表为水平面时的开采沉陷状况，而无法顾及矿区原有的地表特征，因此尚不能够真实反映开采后的地表情况[3]。
有些研究工作已实现了沉陷影响下的矿区地形三维可视化，或采用DEM法编程实现[4-5]，或使用GIS软件[6-11]、南方CASS[12]等配合沉陷数据实现。
这些方法虽然在原始地形上叠加了沉陷数据以实现受开采影响的地形三维显示，但是在计算沉陷时均未能考虑原始的非水平地表对沉陷的影响，并且沉陷预计与其后的三维显示成图均不是在同一软件中实现的，操作和数据转换有诸多不便。
MATLAB在开采沉陷预计可视化中的应用
柴华彬;毋保中;刘景艳
【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(023)001
【摘要】采用VC++6.0面向对象技术来对预计点的移动变形值进行计算,先利用概率积分法来计算出工作面格网点的移动变形值,然后将其保存在数据文件中.针对地表移动和变形过程的特点和MATLAB强大的绘制和显示图形功能,将VC++6.0和MATLAB进行联编,实现了地表移动变形预计的可视化.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】柴华彬;毋保中;刘景艳
【作者单位】焦作工学院,测量工程系,河南,焦作,454000;中马矿地测科,河南,焦作,454000;焦作工学院,电气工程系,河南,焦作,454000
【正文语种】中文
【中图分类】TD327.2
【相关文献】
1.MATLAB在开采沉陷预计参数求取中的应用 [J], 毛明楷;贾宝;梁晓莉;郭玉祥
2.基于MATLAB的开采沉陷预计系统开发及应用 [J], 解冰;牛海鹏
3.基于Matlab的开采沉陷预计及可视化研究 [J], 赵亚红;郝延锦;张丽华
4.开采沉陷预计系统在建筑物下压煤开采中的应用研究 [J], 段仲捷
5.C#与Matlab在任意工作面沉陷预计中的应用 [J], 周浪;王列平;杨春燕
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基于MATLAB的沉陷预计参数求取作者：赵能志来源：《城市建设理论研究》2013年第08期摘要：本文利用MATLAB 工具箱函数，设计了求取地表移动变形预计参数的程序，结合工作面任意点的观测数据和地质采矿条件，能够很好的求取地表移动变形预计参数。
本文通过实例，对所拟合的参数进行检验，证明了此方法的可行性。
关键字：MATLAB；非线性最小二乘法；概率积分法；预计参数Abstract: This paper designs the program to calculate the surface movement parameters by using MATLAB toolbox functions. By combining with the arbitrary point observation data and the conditions of geological mining, The program can obtain the surface prediction parameters. In this paper, the estimated parameters are inspected, the feasibility of this method is proved by the results of experiments.Keywords: MATLAB; nonlinear least square method; probability integral method; predicting parameters中图分类号：TU441+.7文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）1 引言MATLAB有美国MathWorks公司推出，其与Mathematica、Maple并称为三大数学软件，具有优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化功能。
MATLAB自问世以来，已经发展称为适合多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件，广泛应用于大学科研、工程计算等领域，尤其在工程界。
基于Matlab的煤矿开采地表沉降预测李华【摘要】煤矿开采地表沉降的预测工作能为开展矿区土地复垦、保护矿区生态环境提供科学的参考依据,因此对地表沉降的研究显得十分有意义.概率积分法是基于统计学的一种数学方法,本文通过借助Matlab软件运用概率积分法对山西某矿2103工作面的地面沉降数据进行预测,并将预测值与2103工作面的地面沉降观察数据进行比对,进而对预测精度进行了判定,结果显示:概率积分法预测的地表沉降数据与实测的数据较为吻合,精度较高,能对地表沉降进行有效预测.【期刊名称】《同煤科技》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P37-39,42)【关键词】概率积分法;地表沉降;预计参数;Matlab【作者】李华【作者单位】山西潞安集团蒲县伊田煤业有限公司,山西临汾041204【正文语种】中文【中图分类】TD3251 引言煤炭开采给我国经济发展提供了源源不断的动力，伴随着煤炭开采强度的不断增加，煤炭开采所引起的矿区地表沉降也严重影响着矿区生态环境及居民的生产生活。
因此，在煤炭开采前或开采过程中有必要对岩层移动及地表沉降进行预测分析，以便对地表沉降进行有效控制并精确执行开采计划[1～3]，在众多岩层移动及地表沉降预测方法中，概率积法由于能有效借助Matlab软件进行处理分析，成为应用最普遍的方法之一。
Matlab软件是由美国MathWorks公司开发的一款专业的数据处理软件，具备强大的数据处理及可视化的能力，具有简洁、开放、可靠等特点，并可实现对海量数据的批量处理，已成为世界上应用最广泛的科学计算软件之一[4]，在煤矿开采后上覆岩层移动及地表沉降预测中得到广泛应用。
本文基于Matlab这一操作平台，结合概率积分法对山西某矿2103工作面的地面沉降进行预测。
2 概率积分法基本原理及求解2.1 已知参数概率积分法模型的建立是在自定义函数的基础上进行的，首先需要确定工作面的基本形式及基本参数，如工作面斜长L0，走向长度L1，煤层厚度H及倾角α，上下山埋深H1，H2等。
基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统实现随着矿业领域的发展，矿区开采所带来的沉陷和移动变形问题日益成为人们关注的焦点。
沉陷和移动变形不仅会对地表造成损害，还可能对周围环境和设施产生影响。
研究和监测矿区沉陷与移动变形成为矿业工作者和地质学家们共同关心的问题。
本文将介绍一种基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统的实现方法，帮助人们更好地监测和预测矿区沉陷和移动变形情况。
1. 矿区沉陷与移动变形的特点矿区沉陷与移动变形是由于地下矿藏开采所导致的地下空洞的形成和地下岩石的收缩所引起的，由此产生的沉陷和变形会对地表和地下设施产生不可逆的影响，因此需要对其进行及时的监测和预测。
矿区沉陷和移动变形具有以下特点：1) 多尺度性：矿区沉陷和移动变形通常会在不同的空间尺度和时间尺度上表现出不同的特征，因此需要对不同空间和时间尺度上的沉陷和移动变形进行监测和分析。
2) 多因素性：矿区沉陷和移动变形不仅受到地下矿藏的开采影响，还受到地下水位、地质构造、地表荷载等因素的综合影响，因此需要多因素分析沉陷和移动变形的影响机制。
基于MATLAB的任意点开采沉陷与移动变形系统是一种基于数学建模和数值计算方法的系统，通过对矿区沉陷和移动变形进行数学建模和数值计算，实现了对矿区沉陷和移动变形的监测和预测。
该系统主要包括以下几个模块：1) 数据输入模块：该模块用于输入矿区地质和地下水位等相关数据，包括矿区地质构造、地下水位、地表荷载等数据，并进行数据预处理和格式化，为后续的数学建模和数值计算做准备。
2) 数学建模模块：该模块主要包括对矿区沉陷和移动变形的数学模型的建立，包括地下空洞的形成和地下岩石的收缩等，通过对地下岩石的物理特性和地下水位等因素进行数学模型的建立，实现对矿区沉陷和移动变形的定量描述。
4) 结果展示模块：该模块主要包括对数值计算结果进行展示和分析，通过图表等形式对矿区沉陷和移动变形的情况进行可视化展示，并提供对矿区沉陷和移动变形的分析报告。
作者： 郭红[1]
作者机构： [1]内蒙古智能煤炭有限责任公司麻地梁煤矿,内蒙古鄂尔多斯017000
出版物刊名： 科技创新与应用
页码： 73-74页
年卷期： 2020年 第4期
主题词： 概率积分法;MATLAB;开采沉陷与移动变形;GUI界面
摘要：文章先介绍了开采沉陷的概率积分法的单元开采积分公式,并给出任意点开采沉陷与移动变形的积分公式表达式,然后利用MATLAB自带GUI界面编辑器编制系统界面,再通过MATLAB编程的强大函数库实现从数据读取到开采沉陷与移动变形的积分计算及最终的数据输出和函数计算整个流程,并在文中展示MATLAB的GUI界面及某矿编程实现的地表下沉和等高线的绘制。
通过对程序和概率积分法原理的分析可以得知,通过实例表明,该程序通过简单调整,可以应对多工作面和大多数矿区采煤开采沉陷任意点的移动变形监测。
