基于gis的矿井自然灾害隐患识别,预警模型研究

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1、基于GIS的矿井自然灾害隐患识别、预警模型研究张佰慧1杨明强21.平顶山工业职业技术学院，河南平顶山4670012.平顶山工学院，河南平顶山467001摘要：本文详细研究了基于GIS的煤矿自然灾害隐患识别单体评判预警模型、区域评判预警模型以及二者综合的区域-单体联合评判预警模型的数据要求和模型实现流程等关键问题。关键词：矿井GIS隐患识别预警模型Researchonthenaturalminedisaster　hidden　trouble　recognizingandearlywarningmodebasedonGISZhangBai-hui1YangM

2、ing-qiang21.PingDingShanInstituteofIndustrialProfessionTechnology，PingDingShanHeNan4670012.PingDingShanInstituteofTechnology，PingDingShanHeNan467001Abstract:Naturalminedisaster　hidden　trouble　recognizingearlywarningmodeofsinglejudging,areajudgingandarea-singleunitedjudgingbasedon

3、GISareproposedindetail.Meanwhile，Somekeyproblemssuchasthedatarequireandtherealizedprocessofthemodelarestudied.Keywords:mineGIS;hiddentroublerecognizing;earlywarningmode1引言我国煤炭生产是世界上自然灾害最严重的国家之一，瓦斯、矿压与顶板、煤尘、水火等自然灾害因素是影响煤矿安全生产的主要因素。近几年来，我国煤矿瓦斯爆炸、井下透水等事故频频发生，给人民的生命和国家财产造成了巨大的损失，严重影响

4、了煤炭企业生产能力的发挥和煤炭企业的形象。识别与防治矿井自然灾害隐患是减少矿井自然灾害事故发生的根本途径，而新兴的空间数据库、GIS技术等为解决矿井瓦斯、水害防治问题提供了有效的技术手段与相应的理论支撑。煤矿地理空间数据的存储与管理以及相关评价指标体系库是矿井瓦斯、水害隐患识别、决策分析的基础，但是要真正解决这一问题还需要一定的空间分析模型与方法，即基于GIS的矿井瓦斯、水害隐患识别预警模型。实际应用GIS对自然灾害识别、预警预报主要有三类GIS模型，主要是基于GIS的单体评判预警模型、基于GIS的区域评判预警模型以及基于GIS的区域—单体联合评判预警模

5、型。2基于GIS的单体评判预警模型基于GIS的单体评判预警模型是采用地理信息系统技术与原理，依据矿井自然灾害的某一评价指标及其超标临界值评判相关灾害在未来相关条件下可能发生的情况，为提前采取必要的预防措施提供科学依据。2.1模型数据要求单体评判预警模型的实现需要依托大量的基础数据与实时监测数据。基础数据：①矿井自然灾害历史数据；②矿井自然灾害隐患点分布图；③矿井水文地质图与矿井充水性图；④矿井瓦斯地质图、瓦斯等值线图、瓦斯区域分布图；⑤矿井巷道布置图；⑥矿井地表水体分布。实时监测数据：①矿井瓦斯历史数据与实时监测数据；②降雨量历史数据与雨量监测数据；③灾

6、害点历史水文数据与实时水文监测数据；④矿井顶板压力监测实时数据。2.2模型实现流程矿井自然灾害单体评判预警模型主要是针对自然灾害引发主导因素实现单一指标评判预警，主要实现流程如图2-1。2.2.1评判预警指标的选取基于GIS的单体隐患识别预警的指标选取主要结合矿井自然灾害预警预报判据的研究选取合理的单一评判指标，并最终为评判预警模型服务。2.2.2评判预警数据的获取历史数据主要来源于相关矿井空间数据库中心，主要包括各类图形数据、属性数据与图像数据等；实时监测数据通过监控硬件设备与系统获取实时传输到监控数据中心，并发送到矿井空间数据库中心供评判预警服务与应

7、用。不同单体的评判预警对数据具有不同的要求，对于不同的单体、单体的不同位置以及单体所处的不同阶段，监测不同精度的数据。因此，对于瓦斯监测数据、水文监测数据以及顶板压力监测数据以及其它基础地质数据，必须符合标准与规范。2.2.3数据的预处理针对监测数据，必须将历史监测数据和实时监测数据合并，并且为了增强监测时序资料的有效信息，削弱干扰信息和系统噪声，需要采用插值、滤波、累加生成、归一化、关联度分析等数学方法对量化信息进行处理，分析实时的监测信息。是否得出结果数据处理判据选择预报结果发布基础数据以及监测数据插值关联度分析归一化结果检验满意否检验反馈处理数据修

8、改模型改进滤波累加生成模型选择与计算空间数据库服务器图2-1基于GIS的单体评判