张　瑞　汪仁和

(安徽理工大学土木建筑学院 ，安徽 淮南 232001)

摘 要：多圈管冻结方案设计与优化是深井冻结法凿井的一项关 键技术，现今的理论和实践尚未成熟和完善，为此提出了基于遗传算法优化BP网络结构进行 多圈管冻结方案的优化设计算法，将该算法求解的多圈管冻结设计方案与原方案进行了比较 分析，表明了这种算法达到了较好的优化设计效果，为多圈管冻结方案设计及其优化提供了 重要参考。

关键词：遗传算法；BP网络；多圈管冻结；方案优化

Optimization of Freezing Scheme with Multiple-circle Pipes by BP Network Based on Genetic Algorithms

ZHANG Rui,WANG Ren-he (School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Sc ience and Technology, Huainan Anhui 232001,China)

Abstract: Design and optimization of freezing scheme with multipl e-circle pipes optimization are key technique in deep shaft freezing sinking, w hich is not mature and perfect in theory and practice. The optimal design algori thm of freezing scheme with multiple-circle pipes was proposed on the basis of o ptimal BP Network based on genetic algorithms. Comparison and analysis of result s calculated by the algorithm with original design show that the improved algori thm achieves a better optimization effect, which provides an important referenc e to freezing scheme design and its optimization.

Key words:genetic algorithms; BP Network; multiple-circle pi pes freezing; scheme optimization

多圈管冻结是目 前冻结法凿井的主要方案。多圈管冻结方案设计直接关系到工程造价成本、凿井施工中的安 全和高效性问题。由于目前深井冻结法凿井尚缺乏技术标准，且各个井筒的地质条件、工程 条件和冻结系统设计均存在较大的差别，多圈管冻结方案仍是一个复杂的问题。为了总结我 国多圈管冻结方案设计的特点和实现安全、经济、高效凿井，开展多圈管冻结方案优化设计 研究十分必要。

多圈管冻结方案设计涉及因素很多，且各因素之间彼此相关、相互影响，如何找出这些因素 与冻结壁安全之间的最佳函数关系是冻结方案优化的关键。而基于多因素和多目标的非线性 复杂系统，采用人工神经网络模型中的BP网络函数逼近功能，既能够考虑多因素之间的相互 影响关系，又能够做到无需复杂的非线性数学模型。本文通过构造多圈管冻结方案设计及其 优化隐函数数学模型，利用遗传算法优化BP网络结构，训练多组不同条件下的多圈管冻结方 案学习样本，求解了该隐函数数学模型解，并进行了验证分析。……