矿山压力可视化分析与评价系统的设计与实现

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1、分类号：TP311密级：公开UDC：单位代码：10424工程硕士学位论文矿山压力可视化分析与评价系统的设计与实现孙惠惠申请学位级别：硕士学位领域名称：软件工程指导教师姓名：贾瑞生职称：副教授副指导教师姓名：闫相宏职称：高级工程师山东科技大学二零一二年六月论文题目：矿山压力可视化分析与评价系统设计与实现作者姓名：孙惠惠入学时间：2010年9月领域名称：软件工程研究方向：软件开发与集成指导教师：贾瑞生职称：副教授副指导教师：闫相宏职称：高级工程师论文提交日期：2012年6月论文答辩日期：2012年6月授予学位日期：2012年6月TheDesignAndImplem

2、entationofRPAnalysisBasedonVisualizationTechnologyADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybySunHuihuiSupervisor：AssociateProf.JiaRuishengCollegeofInformationScienceandEngineeringJune2012声明本人呈交给山东

3、科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thed

4、ocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature：Date：山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着煤矿开采深度的不断增加，矿压以及由此诱发的冲击地压、顶板垮落等次生灾害事故在频度和强度上都不断增加，严重威胁着煤矿安全生产及社会稳定。目前我国很多煤炭企业为保证安全生产已经安装了监测系统，实现了对矿压数据实时在线观测，但由于矿压致灾机理的复杂性、抽象性与多变性，顶板来压步距以及工作面支护评价等关键环节仍需专家根据不同开采条件、地质条件以及监测数据等进行分析，

5、受限于海量实时计算能力，专家仅能利用某些时间断面的监测数据进行理论推理，尚无法做到基于时间序列的精细分析及可视化表达。因此开展基于多源监测数据进行矿山压力可视化分析与评价系统研究具有重要意义。应用系统工程方法设计矿山压力可视化分析与系统，基于多源监测数据设计矿压分析与支护评价的软件模型。主要研究内容如下：1、研究矿压分析与评价理论。研究了矿山压力分析与评价理论的国内外发展状况，分析工作面顶板运动规律，得出了确定顶板厚度和分类的合理方法，并对采场液压支架的支护效果给出评价和支护建议；分析巷道围岩矿压规律，根据巷道顶板围岩的破坏程度给出合理的支护建议。通过对矿压规

6、律的分析，反映出矿压的实时分布情况。2、设计实现了矿山压力可视化分析与评价系统RPAnalysis。应用矿压理论的研究成果，基于监控系统实时数据，实现了工作面和巷道顶板运动规律以及底板比压的分析，对工作面液压支架的支护效果给出评价，结合巷道围岩运动规律给出合理的锚杆锚索支护参数，最后生成并导出矿压分析报告。3、煤矿动态监控数据及工作面顶板活动规律的可视化方法研究。将实时监测到的数据用二维工作阻力曲线图、压力云图、顶底板和两帮移近量曲线图表示、顶板离层特征图、工作面顶板垮落动画等方式表示，动态的、连续的、直观的反映矿压实时变化状况。4、对RPAnalysis系统

7、进行全面测试。将多源监测数据导入系统中进行测试，并与专家分析结果对比，验证系统分析结果的正确性及稳定性。RPAnalysis系统已由尤洛卡股份定型并已推广应用于多家煤炭生产企业，现场用户应用表明：系统运行稳定，分析与评价指标科学合理，数据可视化表达手段丰富、直观，矿压报告内容完整、数据准确。关键词：煤矿安全；矿压分析；支护评价；可视化山东科技大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTAlongwiththeincreasingdepthofcoalmining,thefrequencyandintensityofrockpressure,impactpr

8、essure,theroofcavin