概率积分法预计参数选取的神经网络模型.pdf
第 3 3卷 第 3期 2 0 0 4年 5月 中国矿业大学 学报 J o u r n a l o f Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g Te c h n o l o g y Vo 1 . 3 3 M a y NO.3 200 4 文章编号 1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 4 0 3 0 3 2 2 0 5 概率积分法预计参数选取 的神经网络模型 郭文兵 。 , 邓喀 中 , 邹友峰 1 .焦作工学 院 资源与材料工程系 , 河南 焦作4 5 4 0 0 0 2 .中国矿业大学 环境与测绘学院, 江苏 徐州2 2 1 0 0 8 摘要 在综合分析概率积分法参数与地质采矿条件之间关系的基础上 , 采用人工神经 网络方法 建立了概率积分法参数选取的模型. 模型采用改进的 B P优化算法, 运用我国典型的地表移动观 测站资料作为学习训练样本和测试样本。 对网络模型的计算结果与实测值进行 了对比分析. 分析 结果表明 用人工神经网络方法求算概率积分法参数结果更接近于实际. 对提高开采沉陷预计精 度具有积极意义. 关键词 概率积分法;神经网络; 地表移动参数; 开采沉陷 中图分类 号 TD 3 2 5 . 2 ; TP 1 8 3 文献标 识码 A Ar t i f i c i a l Ne u r a l Ne t wo r k M o d e l f o r Pr e d i c t i n g Pa r a me t e r s o f Pr o b a b i l i t y I n t e g r a l M e t h o d GUO W e n b i n g ,DENG Ka z h o n g ,Z OU Yo u f e n g 1 De p a r t me nt o f Re s o ur c e a n d M a t e r i a l En g i n e e r i n g,J i a o z u o I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y,J i a o z u o,He n a n 4 5 4 0 0 0,Ch i n a;2 .Co l l e g e o f En v i r o n me n t a n d s p a t i a l i n f o ma t i c s ,CUM T,Xu z h o u,J i a n g s u 2 2 1 0 0 8,Chi n a Ab s t r a c t On t h e b a s i s o f a n a l y a i n g t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n p a r a me t e r s o f p r o b a b i l i t y i n t e g r a l me t h o d a n d g e o l o g i c a n d mi n i n g c o n d i t i o n s t h e mod e l t o c a l c u l a t e t h e p a r a me t e r s o f p r o b a b i l i t y i n t e g r a l me t h od wa s e s t a b l i s h e d b y a p p l y i n g t h e t h e o r y o f a r t i f i c i a l n e u r a l n e t wo r k ANN .A l a r g e a mo u n t f r o m d a t a o f o b s e r v a t i o n s t a t i o n s wa s u s e d a s l e a r n i n g a n d t r a i n i n g s a mp l e s t o t r a i n a n d t e s t t h e a r t i f i c i a l n e u r a l n e t wo r k mod e l b y o p t i ma l a r i t h me t i c .Th e c a l c u l a t i o n r e s u l t s o f t h e ANN mod e l a n d t h e o b s e r v e d v a l u e s we r e a n a l y z e d a n d c o mp a r e d wi t h e a c h o t h e r .Th e r e s u l t s s h o w t h a t i t i S mo r e p r e c i s e t o p r e d i c t i n g t h e p a r a me t e r s o f p r o b a b i l i t y i n t e g r a l me t h od b y ANN t e c h n o l o g y a n d c a n ma k e a c o n t r i b u t i o n t o e n h a n c e t h e p r e c i s i o n o f t h e p r e d i c t e d p r a r me t e r s f o r mi n i n g s u b s i d e n c e . Ke y wo r d sp r o b a b i l i t y i n t e g r a l me t h od ;a r t i f i c i a l n e u r a l n e t wo r k s ;p a r a me t e r s o f s u r f a c e mo v e me n t ;mi n i n g s u b s i d e n c e 地 表沉 陷和变 形值 的预计是 “ 三下 ” 开采方 案 决策和开采沉 陷治理研究 的重要依据. 地表移 动和 变形 预计 的方法 有多种 , 但基 于随机介质力学理论 的概率积分 法是 我 国应用 最为广 泛 的开采 沉陷 预 计方 法[ 1 ] . 其 预计 结果 的精 度主要取 决于预计参 数 的可靠性. 因此 , 准确 确定 概率 积分法 预计 参数对 提高预计值 的精度具有 重要 意义. 我 国 自开展“ 三下” 采煤试 验研究 以来 , 曾建立 了 2 0 0多个地 表移 动观 测站对 包括 概率 积分 法参 数 的地表移动 参数进行实测 , 为进一步 的理论研究 积累了大量的资料[ 2 ] . 这些参数一般是根据地表移 动观测站 资料 通过最小 二乘 法曲线拟合确定. 在理 收稿 日期 2 0 0 30 52 9 基金项 目t国家 自然科学基金项 目 5 0 1 7 4 0 5 1 ; 河南省自然科学基金项目 0 3 1 1 0 5 3 1 0 0 ; 河南省优秀中青年骨干教师基金项 目 作者简介 郭文兵 1 9 6 9 一 , 男, 河南省宁陵县人, 焦作工学院副教授, 中国矿业大学博士研究生 , 从事“ 三下” 采煤与特殊开采方面的研 究 . 维普资讯 第 3期 郭文兵等 概率积分法预计参数选取的神经网络模型 论研究方面 , 采用相似理论的方程分析法、 稳健估 计理论 、 岩石力学理 论以及数理统计 方法等对概率 积分 法参 数进行 了研究 l_ 3 ] , 并 建立 了一 些经 验 公 式. 然而 , 由于工 程岩体 结构 以 及地质 采矿 条件 的 复杂性 , 概率积分 法参数 与地质 采矿条件之 间存 在 着复杂 的非 线性关系. 用数学或 力学的方法很难全 面而准 确地描述. 而大量重复地 建立地表移动观 测 站实测求 参 的方法 不仅耗 费大 量 的人力 、 财 力 , 而 且 周期长 , 难 以满足煤矿生产 的需要. 人工神经 网络技术具有 自组织 、 自学 习和强容 错 性能 , 具有 同时能处理 确定性和不 确定 信息的动 态非 线性信息 的能力 , 能建 立复杂的非线性 映射关 系[ 1 0 1 3 ] . 因此在 岩石 力学 、 采 矿工 程等 领域 得到 了 越来越广泛 的应用 】 。 . 本 文在综 合分 析概 率积分 法参 数 与地质 采矿 条件 之间关 系 的基础 上 , 采 用人工神 经 网络方法 , 建立 了概率积分法参数选 取的人工神 经网络模 型. 为确定概率 积分法预计参 数提供 了一种新 的方法 . 1 概率积分法参数与地质采矿条件之间的 关 系 用概率 积分 法进行 地 表移 动和变形 预计 的基 本参数为下沉系数 q 、 水平移动系数 b 、 主要影响角 正切 t a n / 、 拐 点偏移 距 一般用 s / H 表示 , H 为采 深 和 开采影响传 播角 0 . 大量 的研究 表明 , 这些参 数 与地 质采矿条件之 间的关系较复杂 , 有些相关性 强、 有些相 关性弱. 各参 数 与地质 、 采矿条件之 间的 关系可做如下 的一些分析归纳. 1 . 1 下沉 系数 下沉系数 g是充分采动 或换算到充分采动 条件下地表移 动稳定后最大下沉值 与采厚的 比值. 其大 小与上 覆岩 层岩性 、 采深 、 采 厚、 采动程 度、 采 动次 数、 表 土层 厚度 、 采煤 方法 和顶 板管理 方法 等 因素 有关 . 采深 越大 , 煤层 开采 煤层 厚度 越小 , 地表下沉 系数 就越小. 下沉系数 q与各 因素 关系常 见 的回归 公式有 g 一 0 . 5 0 . 9 户 , 1 g ---- k 一 1 一 砉 , 2 q 1 0 . 2 9 2 3 5 扎, 3 . 6 3 6 十 0 . O 3 0 4 譬 O l 6 6 , 4 g 一 1 4 - a q . 5 式 中 P为覆 岩综 合评 价 系数 ; k 、 k 为 系数 ; H、 M 分 别为开 采深 度 和开采 厚度 ; 为松 散层 厚度 ; E、 E 中 、 分别为覆岩弹性模量和多个矿区覆岩平均弹 性模 量 ; , 为覆 岩 平均 容重 为 重复 采动 下沉 系 数 ; a为 活 化系数. 以上 公式 在 一定 程 度上 反 映 了 下沉系数 与地质采矿条件 的关系 , 但 考虑 的因素还 不 够全 面. 文献 [ 1 2 ] 给 出了下 沉系 数 与各 因素之 间的定性规律 . 1 . 2 水平移动 系数 水 平移 动系 数 b是反 映地 表点 最大 水平 移动 值 与最 大下 沉值之 间关 系的参 数. 通过对实测资料 的分 析可知 水 平移动 系数 随地 质采矿条件的变化 规 律不太 明显. 一般 情 况下 , 它 随煤层倾 角 的增大 而增大. 由于 冲积层 的流变 、 蠕 变特性 , 它随冲积层 的厚 度增大 而增 大 , 但它 的变 化 幅度 较小. 有 关 的 文献 [ 4 5 ] 通过 回归得 出 了以下经验公 式 b 一 0 . 0 0 6 3 M 0 . 2 7, 6 6 0 . 1 3 7 9 0 . 1 2 3 7 8 刍 0 . 0 4 2 2 1 , 7 式 中符 号涵义 同上. 文献 E 2 J 给 出 了倾 斜煤层 和水 平煤层的水平移动 系数 6 倾 斜和 6 水 平 之 间的关 系 6 倾 斜一 6 水 平 1 0 . 0 0 8 6n . 8 1 . 3 主要影 响角正切 主要影 响角正切 t a n fl是开采工 作面 的深度 与 主要影 响半径 之 比. 它 主要 与上 覆岩层 岩性 有关 , 岩性越 硬 t a n fl越 小 , 它的变 化 幅度 为 1 . 2 ~3 . 5 4 . 它也随采深 的变 化而变化 , 随煤层倾角 的增大 而减 小 , 厚冲积层矿 区随冲积 层的增大而减小 . 文献 [ 2 ] 给 出如下 经验 公式 t a n/9 D~0 . 0 0 3 2 H 1 ~0 . 0 0 3 8 a 。 9 式 中 D 为岩 性 影响 系数 , 与 覆岩 综合 评 价系数 P 有 关.中 硬 岩 层 重 采 与 初 采 的 主要 影 响 角 正 切 t a n fl 和 t a n fl 之间的关系为 t a n fl t a n 初0 . 0 6 2 3 6 1 n H一0 . 0 1 7 1 0 1 . 4 拐点偏移 距 影 响拐点偏 移距 S的因素包括 上覆岩层 岩性 、 岩层层 位 、 松 散层厚度 、 煤层 倾角 、 采 厚 、 采深、 采 动 程 度、重 复 采 动、采 煤 方 法 和 顶 板 管 理 方 法 等_ 4 . ] . 覆 岩岩 性 和采 深 是影 响拐 点 偏移 距 的 主 要 因素 , 随上 覆岩层 强度 的增 加而增 加 , 随采深 的 增 加 而 增 加. 我 国 一 般 的 矿 区 S值 约 为 0 . 0 5 ~ 0 . 4 3 H 之间. 回归公 式主要 有 s / H a l a 2 / H , 1 1 s / H a 1 n 2 l n L/ H a 3 / H , 1 2 式 中 a , a , a 为 系数 , 不 同矿 区 不 同方 向其 取 值 不 同; L为工作面长度. 此外 , 一般认 为重复采 动时 的拐点偏移距小 于初次采动 时的拐点偏移距. 维普资讯 中国矿业大学学报 第 3 3卷 1 . 5 开采影响传播角 一 般条件下, 开采影响传播角 0与煤层倾角 a 有关 , 它随煤 层倾角 的增 大而减小 , 即 9 0。 一是a, 1 3 式 中点为 系 数 , 与岩 性 有 关 引, 岩 性 坚 硬 点取 0 . 7 ~0 . 8 , 岩性 中硬 是取 0 . 6 ~0 . 7 , 岩性软 弱 是取 0 . 5 ~0 . 6 . 重复采 动时影响传播角较初 次采动时增 大 1 ~5 。 . 当煤层倾 角 a 4 5 。 时 , 有如下公式 一 2 8. 8。 0. 68 a . 14 综上所述 , 影 响概率积分法各参数选 取的 因素 有 上 覆 岩 层岩 性 以覆 岩 平 均 坚 固性 系 数 厂表 示 , 采深 H , 采 厚 M , 煤 层倾 角 a , 采 动程 度 n 与 工作面尺寸有 关 , 表土层厚度 。 重复采 动. 此外 , 概率积分 法参数还与采煤方法 和顶板管 理方法有密 切关系. 顶板管理方法对上覆 岩层移动 及地表下沉值起 着至关重要 的作用 , 不 同的顶板管 理方法预计 参数差别很大. 由于我 国绝大 部分煤矿 的顶板管理方法为全部垮落法, 故本文只考虑全部 垮落 法 , 对 充填 、 刀柱法 管理顶 板 及采取 岩层控 制 措施 如离层注浆等 时的参数不作讨论. 我国普遍 采用的采煤方法 是长壁式采煤法 , 大部分地 表移动 观测站是建 立在长壁开采工 作面之上. 因此本文仅 讨论长壁式采 煤法的预计参数 , 对特殊 的采 煤方法 如条带 开采 法、 房 柱式 采煤 法等 暂不 作讨论. 本 文 考 虑重复 采 动 的影 响 , 初 次采 动 时变量 输 入 为 0 , 重复采动时变量 输入为 1 . 2 概率积分法参数选取人工神经网络模型 广泛. 它能够根据大量的实测资料通过训练学习知 识 , 建 立各种 因素与输 出结果之 间的非线性映射 关 系. 它是通 过将网络输 出误 差反馈来对 网络参数进 行 修正 , 自动调 节各影 响 因素 之间 的权值 , 从 而实 现 网络的映射 能力. 2 . 1 B P网络学习算法及其改进 在实 际应 用 中, B P网络 一般 算法 容 易陷入 局 部误差 极小点 , 而 且网络 收敛速 度与学 习精度 之间 也 存 在 矛盾. 为 克服 上 述弊 端 , 有 两 种 途 径 对 B P 算 法进行改 进 引。 一是 采用启 发式学 习方 法 , 另 一 种是采 用更有效 的优化 算法. 本 文采 用 L e v e n b e r g Ma r q u a r d t优 化 算 法 , 求 解 问题的速度会大 幅度提高 , 但 这种方法需要很 大 的存储 空间 , 其权 值调整率 为 A W ., ., 一 J P, 1 5 式 中 . ,为误 差 对权 值微 分 的 J a c o b i a n矩 阵 ;e为 误差 向量 ; 为一标量 , 称 为 自适 应调整量 , 当 很 大 时 上 式 趋 于梯 度 法 , 当 很 小 时 , 上 式 变 成 为 Ga u s s Ne wt o n法 . 采 用上述 方 法形 成 的改 进 型 B P网络 具 有较 好 的 收敛 性 , 提 高 了网 络 的学 习速 度 和模 型 的精 度 , 并不会 出现局 部极小点 的问题. 2 . 2 选择学 习和训练 样本 笔 者根 据文献[ 1 ] 中 2 0 8个典 型的地表移动观 测站 资料 , 筛 选 出 4 O个 实测 数据 作为 学习训 练和 测试 样 本 , 见 表 1 . 将 其 中 1 ~3 4号 观 测站 数 据作 为 学 习样本 对 网络进 行训 练 , 3 5 ~4 O号观 测站 数 据作 为计算测试样本 用于检验网络 的性能. 目前 , 人工神经 网络 以 B P 网络模型应 用最为 表 1 用作学习和训练样本的典型观测站数据 Ta b l e 1 Ob s e r v a t i o n s t a t i o n d a t a u s e d a s l e a r ni n g a n d t r a i n i n g s a mp l e s 观测 站名称 地 质 采 矿 条 件 概 率 积 分 法 参 数 厂 H M 口 ” 重 复采 动 g b t a n fi s / H 阜新平安五坑 阜新平安八坑东 3 北票 台吉 矿 一井 彩 屯矿走 向线 铁法 大 明一矿 扎赉 诺尔 十一 井 西安劳保井五路 辽 源梅河 三井 峰 峰 3 2 5 2站 峰 峰 3 7 0 1站 枣庄 2 0 4 2站 枣庄 3 3 1站 协庄 矿八 采 区 焦作 李封 矿 6 0 3站 焦作 马村 1 0 2走 向 上 维普资讯 第 3期 郭文兵等 概率积分法预计参数选取的神经网络模型 2 . 3 网络模型结构 理论上 已证明 , 一个包括输入 层、 隐含层 、 输 出 层 的 3层 B P网络 模型 可 以有 效 的逼 近任 意 连续 函数. 本文所建立 的概率积分法参 数选 取神经 网络 模型 采 用 3层 B P网 络结 构 , 基 本 结构 为 输 入 层 为 7个 节点 , 与 7个 影 响 因素相 对应 . 输 出层 为 5 个节 点 , 与概 率积分 法 预计 的 5个 参数 相对应 . 隐 含层数 为 1 , 隐含 层节点数 为 2 2个. 网络模 型结 构 如 图 1所示. Ⅳ M 重复采动 g b t a n s } H 图 1 概率积分法参数选取的网络模型结构 Fi g . 1 ANN mo d e l f r a me f o r c a l c u l a t i o n o f p r o b a b i l i t y i n t e g r a l me t h o d p a r a m e t e r s 2 . 4网络的学 习训 练 根 据 S i g mi o d型非 线性作 用 函数 可知 , 网络 的 输 出值 区间为 [ O , 1 ] , 根据 表 1中所列 学 习训练 样 本 的数据 特点 , 首 先将 输入 、 输 出数据 统一 进行 归 一 化处理 到[ O , 1 ] 区 间 内, 然后 采用上 述算 法对 网 络进 行 学 习训 练. 采 用 L M 算 法 训 练 B P 网络 学 习时 间更 短 , 经过 1 2 9次迭代 收敛精 度达到 0 . 0 0 5 以下. 训练误差 随迭 代次数变化趋势 如图 2所示. 渊 悠 趱 图 2 L M 算法训练误差随迭代次数的变化 Fi g. 2 Th e e r r o r c h a n g i n g o f L M a r i t h m e t i c 2 . 5 网络 的性能测试 用表 1中的 3 5 ~4 O号测试样 本对训练好 的网 络模 型 进行 检验 , 测试 结果 见 表 2 . 由测试 结 果 可 知 下沉系数 q计算 的最 大绝 对误差 为 0 . 0 0 4 3 , 最 大 相对 误 差 为 0 . 6 3 ; 水平 移 动 系数 b计 算 的最 大绝 对误差为 0 . O 1 1 5 , 最大 相对误 差为 5 ; 主要 影 响角正切 t a n / 计算 的最大绝对误差 为 0 . 0 1 9 6 , 最大相对误 差为 0 . 9 3 ; 拐点偏移距 s / H 计算 的 最大绝对 误差为 0 . 0 1 6 5 , 最大相对误差 为1 2 . 6 ; 开 采 影 响 传 播 角 0计 算 的 最 大 绝 对 误 差 为 1 . 4 7 9 4 。 , 最大相对误 差为 1 . 8 8 . 通过 比较分析 , 维普资讯 3 2 6 中国矿业大学学报 第 3 3卷 该 网络模 型 的计 算结 果误 差小 , 精 度高 , 完 全可 以 取概率积分 法参数这一 方法 的可行性 和准确性. 满足工程 实际需要. 证 明 了用人工 神经网络技术选 表 2 AN N计算结果与实测值的比较 Ta b l e 2 Co mp a r i s o n o f t h e ANN p r e d i c t e d r e s ul t s wi t h o b s e r v e d v a l u e s 3 结论 1 在综合 分析概率 积分法预计 参数与地 质采 矿条件关系 的基 础上 , 提 出并建立 了概率 积分 法参 数选取 的人工 神经网络模型 , 并采用改进 的优化 学 习算法 , 提 高 了网络模 型学 习 的效率. 通过 大量 地 表移动 观测站 实测数 据对 网络模 型进 行学 习训 练 和性能测试 , 证 明了人工 神经网络技术用于计算 概 率 积分法参数 的可行性 、 准确性和科学性. 2 由于该 模 型考 虑 的 因素更 为全 面 , 与其 它 理论 计算相 比具有 快速简捷 、 准确性高和应 用范 围 广等 特点 , 在 一定程度上 可避 免通 过建立地表移 动 观测 站实测求取概率 积分法参数 的耗 时长等缺陷 , 对提 高地表 移动和 变形预计精度具有积极意 义. 参考 文献 [ 1 ] 何国清 , 杨伦, 凌赓娣 , 等. 矿山开采沉 陷学[ M] . 徐 州 中国 矿业 大学 出 版社 , 1 9 9 4 . [ 2 - 1 国家煤炭局. 建筑物、 水体、 铁路及主要井巷煤柱留设 与压煤开采规程[ M] . 北京 煤炭工业出版社 , 2 0 0 0 . 1- 3 ] 郭广礼 , 汪云甲. 概率积分法参数的稳健估计模型 I- J ] . 测绘学报, 2 0 0 0 , 2 9 2 1 6 2 1 6 5 . [ 4 ] 李凤明, 梁京华. 厚 冲积层地表移 动参数与地质采矿 , 条件之间的关系及其特点I- J ] . 煤炭科学技术, 1 9 9 6 , 2 4 3 2 9 3 3 . [ 5 ] 郝延锦, 吴立新, 陈胜华. 岩移参数的统计和影响因素 I- J 1 . 煤矿安全 , 2 0 0 0 , 5 3 0 3 1 . 1- 6 ] 王悦汉 , 邓喀中, 张东至, 等.重复采动条件下覆岩下 沉特性 的研究I- J 1 . 煤炭学报 , 1 9 9 8 , 2 3 5 4 7 0 4 7 5 . [ 7 ] 邹友峰. 地表下沉系数计 算方 法研 究I- J ] .岩土工程 学 报 。 1 9 9 7 。 1 9 3 1 0 9 1 1 2 . [ 8 ] 周万茂 , 张华兴, 仲惟林. 多工作面开采影响下求取地 表移 动参数 方 法研 究[ J ] . 煤 炭学 报, 2 0 0 0 , 2 5 3 26O 一 263. 1- 9 ] 谢文兵 , 笪建原 , 张连贵, 等. 地质采矿 因素对拐点偏 距 的影 响I- J 1 . 矿 山压 力与顶板 管理, 1 9 9 8 , 1 2 8 29, 5 0. [ 1 O ] 冯夏庭, 王泳嘉. 采矿智能系统人工智能与神经 网 在 矿 业 工 程 中的 应 用 [ M] . 北 京 冶 金 工 业 出版 社 . 1 9 9 4 . [ 1 1 ]闻新, 周露 , 王丹力 , 等. MAT LAB神经网络应 用设计[ M] . 北京 科学 出版社 , 2 0 0 1 . [ 1 2 ] 袁 曾任. 人工神经网络及其应用[ M] . 北京 清华大 学 出版社 , 1 9 9 9 . [ 1 3 ] 楼顺天 , 施 阳. 基于 MATL AB的系统分析与设计 神经网络I- M] . 西安 西安 电子科技大学 出版 社 。 2 0 0 0 . [ 1 4 ] 冯夏庭 , 朱维 申. 智能岩石力学在地下工程 中的应用 I- J 1 . 岩石力学与工程学报 , 1 9 9 9 , 1 8 增 8 2 2 8 2 5 . [ 1 5 ] s i n g h V. K. , s i n g h D, s i n g h T. N.P r e d i c t i o n o f s t r e n g t h p r o p e r t i e s o f s o m e s c i i s t o s e r o c k s f r o m p e t r o g r a p h i c p r o p e r t i e s u s i n g a r t i f i c i a l n e u r a l n e t wo r k s [ J] . I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f R o c k Me c h a n i c s & M i n i n g Sc i e n c e s , 2 0 01 ,3 8 2 2 6 9 28 4. [ 1 6 ] 孙钧 , 袁金荣. 盾构施工扰动与地层移 动及其智能 神经网络预测I- J 1 . 岩土工程学报, 2 0 0 1 , 2 3 3 2 6 1 26 7. [ 1 7 ] 孙豁然 , 王述红, 官永军 , 等. 大型地下硐室开挖过程 位移变形智能预测 I- J 1 . 煤炭学报 , 2 0 0 1 , 2 6 1 4 5 48 . [ 1 8 ] 周保生 , 朱维 申, 李术才. 神经 网络在综采巷道锚杆 支护设计 中的应用研究 I- J1 . 岩石力 学与工程学报, 2 O O 1。 2 0 4 4 9 7 5 0 1 . 责任编辑王玉浚 维普资讯