煤田地质与勘探

作者：徐斌, 仲岑, 董书宁, 尹尚先, 王皓, 李树霞, 杜永威, 张克斌,

关键词：综采煤层, 中厚及以上煤层, 底板破坏深度, 模型对比, BP神经网络,

目的底板破坏带深度的计算是进行底板突水危险性评价的关键参数，随着大采高综采技术的推广，现有经验公式面临不能满足中厚及以上煤层开采底板破坏带计算精度问题。方法在统计107组中厚及以上煤层综采底板破坏深度实测数据的基础上，依据底板抗压强度(坚硬、中硬、软弱)对样本进行分类，并考虑采高、工作面斜长、倾角、采深4个因素建立底板破坏深度计算模型。构建的4个理论模型，分别是3个线性模型(类经典法、线性SVR支持向量回归法、对数线性混合模型)和1个非线性理论模型(BP神经网络模型)。为对比新构建4个理论模型的可靠性，运用拟合优度(R2)、平均百分比误差(EMAP)2个评价指标和9个矿的实测数据进行对比验证。结果和结论3种岩性下拟合优度呈现神经网络模型>对数线性混合模型>SVR支持向量机模型>类经典公式的规律；线性支持向量机回归(SVR)模型与类经典公式的拟合优度一般，3类新建模型(对数线性混合模型、线性SVR模型和类经典公式模型)在3种岩性条件下，EMAP虽未达到20%的理想阈值，但相较经典公式均有显著改进，经典经验公式计算结果与实际数据存在失真，已不能指导综采条件下中厚及以上煤层底板破坏带深度预测；BP神经网络模型平均相对误差低于10%，显著优于其他模型。通过系统比较4种理论模型预测精度的差异，为中厚及以上煤层条件下底板破坏带深度计算方法的选择提供有益参考。

来源：2026年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

查看煤田地质与勘探杂志2026年第3期