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

1、我國(guó)煤礦水害事故頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著礦工的人身安全，對(duì)煤炭行業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)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(chǔ)和管理工作方面相對(duì)獨(dú)立，缺乏企業(yè)間信息共享，導(dǎo)致水害相關(guān)數(shù)據(jù)不能及時(shí)有效利用，影響煤礦水害預(yù)警的準(zhǔn)確性。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，本文綜合運(yùn)用GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、Visual C＃編程等先進(jìn)技術(shù)，建立了煤礦水文地質(zhì)信息管理與水害預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煤礦水文地質(zhì)資料的信息化管理和各個(gè)防治水功能模塊的建立

2、，為煤礦防治水工作提供科學(xué)依據(jù)。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）綜合考慮煤礦數(shù)據(jù)量大、類型眾多的特點(diǎn)，對(duì)煤礦數(shù)據(jù)進(jìn)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(kù)和突水預(yù)警、避災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)?？紤]到系統(tǒng)特性，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件選用SQL Server2010，并利用 ArcSDE實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)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(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行高效訪問(wèn)和管理。
　?。?）本文針對(duì)煤礦實(shí)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(jī)/服務(wù)器架構(gòu)的煤礦突水預(yù)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)。
　?。?）針對(duì)山西某煤礦水害事故問(wèn)題，依據(jù)前期現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、分析、處理得到的具有突水危險(xiǎn)性的區(qū)域信息，運(yùn)用突水系數(shù)法和

4、Fisher算法建立突水預(yù)警數(shù)學(xué)模型，研究和評(píng)價(jià)當(dāng)前該礦區(qū)的危險(xiǎn)狀況，預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)合 GIS地形數(shù)據(jù)庫(kù)中的空間位置信息反應(yīng)到地質(zhì)圖中。通過(guò)預(yù)測(cè)模型的結(jié)果與山西某礦區(qū)發(fā)生的突水事件對(duì)比，系統(tǒng)平臺(tái)能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出煤礦井下突水的可能性。
　?。?）針對(duì)礦井水害避災(zāi)路線分析問(wèn)題，巷道中實(shí)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(diǎn)和弧段，建立巷道網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間拓?fù)潢P(guān)系，分析網(wǎng)絡(luò)連通性。同時(shí)綜合分析巷道實(shí)際通行效率，考慮

5、了水流因素、巷道通行難易系數(shù)，將對(duì)應(yīng)數(shù)值歸一化為巷道權(quán)值，加權(quán)到巷道結(jié)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)了上述路徑的準(zhǔn)確獲取及界面顯示。
　　（5）在綜合分析煤礦需求和完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yù)警子系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)