基于GIS的煤与瓦斯动力灾害预警系统研讨.pdf

《基于GIS的煤与瓦斯动力灾害预警系统研讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年2月矿业安全与环保第38卷第1期基于GIS的煤与瓦斯动力灾害预警系统研讨张振，赵少杰，罗瑞，王彤达(1．桂林理工大学资源与环境系，广西桂林541004；2．中国石油大学，北京100081)摘要：将地理信息系统(GIS)引入到矿井煤与瓦斯动力灾害防治中，借助GIS技术实现矿井煤与瓦斯灾害隐患的识别，通过模糊综合评判的方法实现灾害的预警与决策，为矿井生产和管理提供先进的手段。对GIS技术在矿井瓦斯动力灾害预测上的应用进行了研讨，该系统为煤与瓦斯灾害的预测预报提供一种决策支持方法。关键词：瓦斯灾害；GIS；模糊综合评价；预警中图分类号：TD713文献标志码：A文章编号

2、：1008—4495(2011)01—0078—03煤与瓦斯动力灾害预警系统近年来，随着煤矿采区向深部发展，其地质条件如图1所示。更加复杂，许多高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层成为矿井开采的主产煤层。这些客观因素造成了我国煤矿采掘工程系统瓦斯事故多发的现状。另一方面，对国内几起重大GIS监测系统—H通风系统瓦斯事故的原因分析表明，瓦斯灾害防治管理方面存在缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。因此，针对矿山生产的现状，加强瓦斯灾害防治管理对煤矿安全生产具有十分重要的意义。随着计算机技术、空间技术与地理信息系统理论及技术的发展，借助GIS技术实现矿井煤与瓦斯灾害隐患的识别，通过模糊

3、综合评判的方法实现灾决策建议系统害的预警与决策，可为矿井生产和管理提供先进的图l系统的总体结构框图手段一。煤与瓦斯动力灾害预警系统由GIS监测系统、1系统的总体结构预警系统和决策建议系统三部分组成。其中，GIS监测系统可实现对矿井的环境监测和生产监测。环基于GIS的矿井煤与瓦斯灾害预警系统，是以境监测针对矿井下工作面的作业条件，如有毒有害先进的计算机技术、GIS技术以及与信息化相适应气体、风速、温度等；生产监测针对生产环节的各种的现代企业管理制度为基础，将煤矿测量空间信息、参数和重要设备的运行状态参数。预警系统基于采掘工程信息、瓦斯地质信息、通风系统及日常管理GIS监测系

4、统的数据，通过设置权重，采用模糊综合信息、生产与环境实时状态参数等，集成在数字化的评判方法对矿井生产安全情况进行预测。当预测结数字平面图上，以可视化的方式对采掘生产活动进果处于非正常状态时，发出预警信号，同时调用决策行实时监测¨。针对监测数据，采用模糊综合评判建议系统，针对预测结果提出相应的专家解决处理方法，对监测结果进行动态分析诊断，通过人一机互方案及方法，从而实现对现场生产管理的支持。动，实现煤与瓦斯灾害预警功能。系统的总体结构2基于GIS的监测系统收稿日期：2010—02—28；2010—10—30修订作者简介：张振(1985一)，男，山东东营人，硕士研究GIS(G

5、eographicInformationSystem，地理信息系生，主要从事矿产普查与勘探和地理信息系统方面的研究统)是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件工作。的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分·78·2011年2月矿业安全与环保第38卷第1期析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理井通风管理系统决策服务而建立起来的计算机技术系统J。GIS+数据库GIS技术具有采集、管理、分析和输出多种空间性和动态性的地貌空间信息的能力，可进行区域空间分析，多要素综合分析和动态预测，为地貌研究和通风风安风机网全决策服务。

6、因此，将GIS技术引入到煤矿安全信息阻性解检钡q化管理工作中，与监测系统相结合，进行煤与瓦斯灾力能算数坝《坝4据处害预测，实现区域预测的定量化、科学化、动态监控，定定理这对瓦斯灾害预测的多目标多维方向的发展有巨大图2通风管理系统的总体结构框图的推进作用。笔者构建的基于GIS的监测系统，主要由矿井监测系统、矿井通风管理系统和瓦斯地质应的GIS应用系统及各种平面突出危险性区划、剖系统构成。面展示和钻孑L柱状、瓦斯地质参数特征点标志编绘2．1矿井采掘工程系统和处理的图形制作系统有机结合起来，进行集成开矿井采掘工程系统是矿井生产的空间支持系发，创建出基于矿井煤与瓦斯突出预测的瓦斯

7、地质统，其主要采掘作业场所是回采工作面和掘进工作信息采集系统，见图3。面。随着采掘工作面向前方煤层的延伸，整个井下采掘系统不断扩展。采掘工作面是井下瓦斯涌出的瓦斯地质系统主要发源地，占整个矿井瓦斯涌出的80％以上。在采用GIS数字化后的采掘平面图上对采煤工作面和掘进工作面的适时位置进行活化处理，根据其推进图度实时更新，系统将根据其更新的适时位置线对推进前方影响区域内瓦斯情况进行分析、评价和预测、预警。影响瓦斯赋存的地质条件主要有含煤岩系的沉2．2矿井通风管理系统积环境、岩性组合特征、煤层顶底板岩性及其隔气、针对通风系统通常由进