基于GIS技術(shù)的煤礦水文地質(zhì)信息管理與水害預警系統(tǒng).pdf

1、我國煤礦水害事故頻發(fā)，嚴重威脅著礦工的人身安全，對煤炭行業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。礦井水文地質(zhì)直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。目前，煤礦水文地質(zhì)資料在收集、存儲和管理工作方面相對獨立，缺乏企業(yè)間信息共享，導致水害相關(guān)數(shù)據(jù)不能及時有效利用，影響煤礦水害預警的準確性。
　　針對以上問題，本文綜合運用GIS、數(shù)據(jù)庫、Visual C＃編程等先進技術(shù)，建立了煤礦水文地質(zhì)信息管理與水害預警系統(tǒng)，實現(xiàn)了煤礦水文地質(zhì)資料的信息化管理和各個防治水功能模塊的建立

2、，為煤礦防治水工作提供科學依據(jù)。具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）綜合考慮煤礦數(shù)據(jù)量大、類型眾多的特點，對煤礦數(shù)據(jù)進行了采集、分類整理，并提取突水相關(guān)數(shù)據(jù)、圖層，建立了水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和突水預警、避災(zāi)數(shù)據(jù)庫?？紤]到系統(tǒng)特性，數(shù)據(jù)庫軟件選用SQL Server2010，并利用 ArcSDE實現(xiàn)來實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系，使 GIS系統(tǒng)平臺能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行高效訪問和管理。
　?。?）本文針對煤礦實際需求，本文開發(fā)了Windows應(yīng)

3、用程序和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。Windows應(yīng)用程序開發(fā)模型是以 GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，采用 ArcGIS Engine+SQL Server體系，開發(fā)基于客戶機/服務(wù)器架構(gòu)的煤礦突水預警子系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)模型是利用ASP.NET+SQL Server體系編程，開發(fā)基于瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)的煤礦水文地質(zhì)信息信息管理子系統(tǒng)。
　　（3）針對山西某煤礦水害事故問題，依據(jù)前期現(xiàn)場調(diào)查、分析、處理得到的具有突水危險性的區(qū)域信息，運用突水系數(shù)法和

4、Fisher算法建立突水預警數(shù)學模型，研究和評價當前該礦區(qū)的危險狀況，預測結(jié)果結(jié)合 GIS地形數(shù)據(jù)庫中的空間位置信息反應(yīng)到地質(zhì)圖中。通過預測模型的結(jié)果與山西某礦區(qū)發(fā)生的突水事件對比，系統(tǒng)平臺能夠較為準確的預測出煤礦井下突水的可能性。
　　（4）針對礦井水害避災(zāi)路線分析問題，巷道中實際通行情況是影響逃生效率的關(guān)鍵。因此本文將巷道抽象為結(jié)點和弧段，建立巷道網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間拓撲關(guān)系，分析網(wǎng)絡(luò)連通性。同時綜合分析巷道實際通行效率，考慮

5、了水流因素、巷道通行難易系數(shù)，將對應(yīng)數(shù)值歸一化為巷道權(quán)值，加權(quán)到巷道結(jié)點的距離矩陣。建立了最大最小蟻群算法最短避災(zāi)路徑模型，并詳述了最短避災(zāi)路徑求取方法，在最短避災(zāi)路徑查詢模塊實現(xiàn)了上述路徑的準確獲取及界面顯示。
　?。?）在綜合分析煤礦需求和完善系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，以Microsoft Visual Studio2010為開發(fā)環(huán)境，結(jié)合ArcGIS Engine組件編程，開發(fā)了煤礦水文地質(zhì)信息管理子系統(tǒng)與水害預警子系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)