基于折外堆叠与混合方法的胶结矿体充填料无侧限抗压强度预测研究

《Scientific Reports》：Prediction of the unconfined compressive strength of cemented mine backfill from multi-source data using out-of-fold stacking and blending

　　摘 要准确预测胶结矿体充填料的无侧限抗压强度（UCS）对于智能化矿体充填设计至关重要。本研究提出了一种折外堆叠与混合方法（OOF-StackBlend），该方法以支持向量回归（SVR）和极端梯度提升（XGBoost）作为基学习器，对涵盖配比、养护条件、化学成分等1,009条异构记录进行建模。在独立测试集上，OOF-StackBlend的均方根误差（RMSE）为0.3657 MPa，平均绝对误差（MAE）为0.2302 MPa，决定系数（R2）为0.9389，平均绝对百分比误差（MAPE）为47.32%，a??精度为30.11%，a??精度为50.93%，性能优于各个单一模型。沙普利加性解释（SHAP）分析识别出水化硅酸钙（C-S-H）含量、含水量和水泥含量为三个最具影响力的特征：较高的C-S-H含量和水泥含量通常会提高预测的UCS值，而较高的含水量则会降低UCS值。该框架可支持充填采矿及相关土木工程应用中的初步配比筛选、快速强度评估和质量控制。