煤矿探放水工程动态可视化管理系统研究

发布时间：2017-08-24 01:17

  本文关键词：煤矿探放水工程动态可视化管理系统研究

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【摘要】：我国不仅是世界主要产煤国,而且也是受水害危害最严重的国家之一。矿井水害是多年来威胁煤矿安全生产的一个重大技术难题,尤其是近几年来,随着煤矿开采技术难度的不断增加,受水威胁更趋严重。由于目前矿井水文地质及矿井防治水工作管理水平较低,导致煤炭企业水害事故时有发生。在矿井的范围内,常常有许多充水的小窑、老窑和断层,以及富含水层。当采掘工作面接近这些水体时,就可能使地下水突然涌入矿井工作地点造成事故。为了消除这些水灾事故隐患,在生产中必须使用探放水的方法,探明工作面前方的水情,然后将充水水体有效的控制管理起来,以保证采掘工作的安全。井下探放水是一种主要的矿井水害防治方法。随着计算机信息化技术的应用深入,自动化管理将成为信息管理技术的发展趋势。煤矿探放水钻孔的施工是预防和治理煤矿井下水灾的重要手段,井下探放水钻孔数据量大,如使用传统手工计算和绘图,难度大且制图效果差,不利于防治水的管理。鉴于此,本文以系统工程思想为指导,以AutoCAD系统为图形支撑环境,以图形学为基础,运用数据库、GIS和图形可视化技术,将现代计算机管理方法与煤矿传统的手工管理结合起来,开发了煤矿探放水工程动态可视化管理系统,在分析一些功能实现原理的基础上,建立了图形、数据的联系,实现钻孔管理图形和数据的互联驱动,达到了可视化管理的目的。最后,根据现场所搜集到的数据和信息,对软件的各项功能进行了验证。该研究为煤矿安全生产管理提供一些可供参考的方法。本文分析了煤矿探放水钻孔数据资料的内容和特点,通过钻孔轨迹坐标的计算方法,对钻孔坐标进行解析运算,确定其空间位置参数,从生产实际应用的角度出发,以Visual Studio 2012为开发平台,面向对象的C#为开发语言,Access为后台数据库开发防治水钻孔数据库,同时基于Auto CAD图形管理平台进行二次开发,实现了钻孔轨迹二维投影图和钻孔在采掘工程平面图中进行自动精确绘制钻孔轨迹图的功能。这一研究不仅节约了管理时间,也极大提高了煤矿探放水管理的水平。
【关键词】：煤矿防治水 可视化 管理 AutoCAD二次开发 数据库 GIS
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD745
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 选题背景及研究意义11-12
• 1.1.1 选题背景11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 图形、数据可视化管理国内外研究现状12-14
• 1.3 研究内容和研究方法14-17
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 研究方法15-17
• 第二章 煤矿探放水工程动态可视化管理系统结构分析17-23
• 2.1 煤矿探放水工程动态可视化管理的特点17-18
• 2.2 煤矿探放水工程动态可视化管理系统总体结构18-22
• 2.2.1 系统开发方法的选择18-20
• 2.2.2 煤矿探放水工程动态可视化管理系统结构20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 基于GIS的探放水工程动态可视化管理系统数据结构23-27
• 3.1 地理信息系统简介23
• 3.1.1 GIS的基本概念23
• 3.1.2 GIS与CAD的关系23
• 3.2 探放水工程GIS数据库结构的建立23-26
• 3.2.1 数据库的设计原则24-25
• 3.2.2 空间数据库的设计25
• 3.2.3 字段设计25-26
• 3.3 本章小结26-27
• 第四章 钻孔轨迹测量的基础理论27-61
• 4.1 钻孔轨迹空间形态27-29
• 4.1.1 直线型钻孔27-28
• 4.1.2 曲线形钻孔28-29
• 4.2 煤矿井下钻孔轨迹空间坐标系的建立29-31
• 4.3 钻孔轨迹空间位置的几何参数及相关术语31-34
• 4.3.1 钻孔轨迹的几何参数32
• 4.3.2 钻孔轨迹空间位置的相关术语32-33
• 4.3.3 钻孔轨迹形状的描述方法33-34
• 4.4 轨迹计算模型及方法34-41
• 4.5 随钻采集数据处理及绘制二维投影图41-43
• 4.5.1 钻孔轨迹参数计算42-43
• 4.6 Excel进行钻孔二维轨迹图显示43-45
• 4.7 钻孔轨迹图绘制与管理45-60
• 4.7.1 利用Auto CAD进行钻孔轨迹图绘制45-47
• 4.7.2 自动绘图方法原理47-60
• 4.8 本章小结60-61
• 第五章 煤矿探放水工程动态可视化管理系统实现61-71
• 5.1 系统应用背景61
• 5.2 系统开发环境61
• 5.3 系统的设计原则61-62
• 5.4 系统总体设计62
• 5.5 数据操作方式62-66
• 5.6 煤矿探放水工程动态可视化管理试验66-69
• 5.6.1 工程概况66
• 5.6.2 钻孔设计66-67
• 5.6.3 数据读取及轨迹绘制67-69
• 5.7 本章小结69-71
• 第六章结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 不足与展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文78

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