基于GIS的矿井工作面突出危险性评价系统研究

发布时间：2018-11-10 17:56

【摘要】：煤与瓦斯突出(简称突出)是制约煤矿安全生产最为严重的自然灾害之一,随着煤矿采掘深度的推进,突出灾害防治工作日益严峻,引起煤矿生产和管理部门的高度重视。当前地理信息系统(Geographic Information System, GIS)技术逐步成熟,尤其是GIS具有的一体化空间数据与属性数据管理能力,及强大的空间分析功能,大大拓展了GIS的应用范畴和服务领域。GIS可以为煤矿突出防治工作提供一整套基于GIS逻辑原理的空间操作规范和突出危险性评价标准化技术：运用GIS空间数据库对突出数据进行管理；对突出影响因素进行基于GIS的空问分析,可视化显示突出危险程度,为矿井突出危险性评价开辟新思路。本文在对现有突出评价研究成果总结的基本上,建立了工作面区域突出危险性评价模型；并深入研究了该模型基于GIS实现的关键技术,开发了基于GIS的工作面突出危险性评价系统；将该系统应用于突出防治实践,对工作面突出危险性进行了科学的评价。其主要研究内容包括： (1)分析了国内外在突出评价领域的研究进展及与信息化技术结合的趋势。将工作面突出危险性评价与GIS结合,进行数据管理、空间分析、可视化显示,为突出危险性评价研究开辟了新的途径。 (2)结合预警理论、突出预测技术和系统工程理论,通过对大量的、复杂的采掘类、瓦斯类、地质类、防突措施类等数据的综合分析制定了工作面突出危险性评价指标体系;进一步通过模糊数学理论,建立了基于模糊综合评价法的工作面突出危险性评价模型。 (3)通过分析GIS功能对工作面突出危险性评价的支持,提出基于GIS的工作面突出危险性评价系统解决方案。详细研究基于GIS的工作面突出危险性评价模型实现的关键技术,实现了工作面突出危险性评价图编制技术,为开发可视化的工作面突出危险性评价系统提供技术支持。 (4)通过研究GIS对空间数据与属性数据的管理模式,提出本系统数据解决方案。建立了管理信息和工作面突出空间信息的分类管理模型,实现对工作面突出数据的有效集成管理和可视化显示,为建立工作面突出危险性评价系统提供可靠的数据基础。 (5)基于Visual Studio2005平台和国内领先的GIS二次开发工具SuperMap Object6R开发了集信息管理、工作面突出危险性评价于一体的工作面突出危险性评价系统。实现了矿图浏览、数据计算分析、绘制等值线、生成专题图和矿图输出等功能,为矿井工作面突出灾害防治提供了一个数字化平台。 (6)通过系统现场测试,对某矿井试验工作面从设计、掘进到回采阶段的突出危险性进行了定量评价,制作了该工作面突出危险性评价图。通过跟踪调查,将传统突出预测手段所得工作面突出危险性预测结果与系统突出危险性评价图对比分析,二者结果高度一致,该成果验证了本文研究方法的科学性与可用性。本系统对于提高矿井工作面突出危险防治的准确性和可靠性具有一定的参考价值和指导意义,而且实现了矿井工作面突出危险性可视化管理,是矿井工作面瓦斯防治方案制订的有效辅助决策工具。
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【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P208;TD713

【参考文献】