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1、基于BP神经网络的露天边坡角预测张儒1，陈新2（1.广东核力工程勘察院，广东广州5108002；2.中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083）摘要：针对广东泥竹塘铁矿露天边坡稳定性问题，为了获得矿山的稳定露天边坡角，研究使用BP神经网络进行预测分析。在预测过程中，以边坡岩体质量系数、岩体综合抗压、抗拉强度、内聚力、结构面力学特性、边坡高度及岩体密度等7个指标为输入因子，综合国内矿山27组露天矿山现场数据，建立网络学习、训练样本库，从而实现泥竹塘铁矿稳定露天边坡角的预测。结果表明：露天边坡角的BP神
2、经网络预测模型最大误差小于3%，训练输出误差较小，精度较高，得到的泥竹塘露天铁矿上盘最终边坡角的预测值为42.8°，上盘最终边坡角的预测值为40.1°。多年的生产实践表明，该预测成果与实际基本相符，可为今后类似工程提供参考。关键词：边坡角；稳定性；BP神经网络；预测PredictionofSlopeAnglebasedonBPNeuralNetworkZHANGRu1,CHENXin2(1.GuangdongNuclearForceInstituteOfEngineeringInvestigation,G
3、uangzhouGuangdong510800,China;2.SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha,Hunan410083,China)Abstract：Aimingatsolvingthestabilityproblem ofslopein GuangdongNiZhutang ironore, thispaperuseBP neuralnetworkprediction analysisto obt
4、ain the stabilityslopeangle. Inthepredictionprocess,the sloperockmass qualitycoefficient, comprehensivecompressivestrength, tensilestrength, cohesion, surfacecharacteristics, slopeheightand mass density waschosenasinputfactors, andcomprehensivelyconsidert
5、hefielddataof 27groupsdomesticmineopen-pitmine.ABPneuralnetworkwasestablishtopredictthestability slopeangleinNiZhutang ironore. Theresultsshowthat:the maximumerrorofpredictionmodelislessthan3%,whichmeansthatthetrainingoutput errorofBPneuralnetwork issmall
6、.Thevalueslopeangle ofhanging sidein NiZhutang Open-pitMineisforecasted42.8 degrees, thevalueangle ofultimateslope is40.1degrees. Manyyearsofproductionpracticeshowsthatthe forecast results arebasicallyconsistentwiththeactualsituation,andthisresultscanprov
7、ide areferenceforsimilarprojects.Keywords:slopeangle;stability;BPneuralnetwork;prediction引言露天边坡角的确定是边坡工程的稳定性研究的关键问题，影响到矿山的经济、安全生产[1-2]。边坡角的大小选取是一把双刃剑，取值偏大可以减少生产成本，但随之而来的增大了发生地质危害的可能性，反之取值偏小虽然减少了地质灾害发生的几率，却增大了生产成本[3-4]。广东泥竹塘铁矿随着开挖深度的增加，边坡高度逐渐增加，边坡稳定性及其安全隐患
8、逐步出现。因此，采用科学合理的方法来确定露天边坡角十分必要。主观经验法是确定露天边坡角的主要传统方法[5]。本文在综合分析国内多个矿山露天矿边坡角的基础上，建立BP人工神经网络预测模型，确定泥竹塘铁矿的稳定露天边坡角。1泥竹塘铁矿水文地质概况广东省连平县泥竹塘铁矿矿区位于连平县城东南29km处的油溪镇石背村，矿区中心6地理坐标为：东经114°34′55.2″，北纬24°06′09″，光照条件较好；一年的日照时长在1660小时左
