金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (3): 172-.
李如仁1 葛永权1 李梦晨2 孙加瑶1 王彦平3 刘明霞4
LI Ruren1 GE Yongquan1 LI Mengchen2 SUN Jiayao1 WANG Yanping3 LIU Mingxia4
摘要: 露天矿地表形变特征的快速、准确分析及形变趋势精准预测是推进矿山绿色安全生产的重要保障。针 对当前形变监测技术存在的时空采样率低、成本高,预测模型参数难确定等问题,以东鞍山露天铁矿为工程背景,提 出了一种融合短基线子集干涉测量(SBAS-InSAR)技术和COMSOL 有限元模拟的边坡稳定性分析和形变预测一体化 方法。首先,利用SBAS-InSAR 技术处理2018 年5 月—2020 年6 月获取的62 景Sentinel-1A 升轨SAR 数据,获取了该 区域2 a 内地表形变时间序列,分析了其形变时空演化特征。然后,采用COMSOL Multiphysics 软件模拟外界强降雨 影响下的典型沉降区域边坡稳定性状况,探讨了坡体损伤裂化规律及形变机理。基于此,利用粒子群算法(PSO)优化 长短期时间记忆(LSTM)网络,搭建了形变时序预测最优模型,开展典型沉降区的形变时序预测,并引入平均绝对误 差和均方根误差作为预测精度评价指标。结果表明:矿区西部沉降相对严重,年均沉降速率高达47. 8 mm/ a,形变速 率与区域降雨量存在显著相关性。相较于传统形变预测模型,PSO-LSTM 模型的2 种误差至少降低了14%和36%,且 能够有效反映采区地表形变波动趋势,为滑坡灾前预警提供了新思路。