基于GIS的煤与瓦斯动态突出预警系统设计与实现

【摘要】当今世界能源依然是国际社会争相追逐的资源。石油被公认为工业之母,煤炭也被称为工业的粮食。即便这两种主要能源处于日益缩减的态势,各国也都在寻求太阳能、风能、潮汐能、页岩气等新能源作为替代和补充,但是煤炭仍然处于不可或缺且越来越供不应求的态势。以至于在中国这样的能源出口和进口大国,东北、内蒙古、山西等地的诸多露天和较易开采的大型煤矿相继趋近采空和停产,随着开采深度和强度的增加,高瓦斯突出矿井和诸如位于云贵川渝等复杂地形的突出矿井在目前开采的煤炭矿井种类中比重显著提升。煤炭工业在追求经济效益的同时,某些矿井不顾高瓦斯矿井和突出矿井所面临的安全事故隐患,突击生产,超能生产,违规生产,导致近年来煤矿煤与瓦斯突出事故频发。即使国家安全局和煤矿相关部门不断制定和下发防突规定、操作规程、整治方案等,对矿井工作人员进行培训,严格操作要求,执行惩罚机制,建立起了以突出危险性预测、防治突出措施、防突措施的效果检验和安全防护措施为一体的“四位一体”的综合性防突措施,但是由于煤与瓦斯突出问题成因复杂,即使排除人为原因,也很容易在井下发生突出事故,造成人员伤亡、影响工业生产、削弱产能效力。面对该现状,本文基于多年对井下煤与瓦斯突出的研究,结合近几年高瓦斯和突出煤矿的监测数据,进行了仔细的梳理和阐述,利用实验、实践获得的数据信息创建了煤与瓦斯突出防治的数学参数和预警指标体系及预警模型,开发了针对矿井工作面的煤与瓦斯突出动态突出预警系统。希望能够为煤炭工业的良性发展提供帮助。全文阐述了煤与瓦斯突出国内外发生过的事故以及对突出机理的研究,分析了中外煤与瓦斯突出科研工作者们对防突技术的理论研究和实践结论。提出基于现代计算机技术、网络技术、数学算法、海量数据获取及处理技术、网络拓扑和GIS空间分析技术等的煤与瓦斯突出动态突出预警系统的设计和实施方案,并通过在多个煤矿的实现对理论和系统进行数据比对分析和验证。
【作者】孙建政；
【导师】周廷刚；
【作者基本信息】西南大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【关键词】煤与瓦斯突出；指标；预警模型；GIS；三维空间；

【参考文献】
[1]刘佳梁.杨木化学改性防腐及其机理的初步研究[D].北京林业大学,林产化学加工工程,2013,硕士.
[2]唐梁凤.新疆财政教育投资及其经济效应研究[D].新疆财经大学,财政学,2013,硕士.
[3]孙鹏.基于视频的嵌入式车辆跟踪系统[D].北方工业大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[4]张宇.网络交易平台的查询处理与实现[D].北京工业大学,软件工程（专业学位）,2014,硕士.
[5]厉巧巧,韩文鹏,赵伟杰,鲁妍,张昕,谭平恒,冯志红,李佳.缺陷单层和双层石墨烯的拉曼光谱及其激发光能量色散关系[A].中国物理学会光散射专业委员会.第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C].中国物理学会光散射专业委员会:,2013:1.
[6]崔瑞.无线中继网络中的协作式视频流传输跨层优化研究[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[7]刘珂.和局思想对清政府处理教案方针政策的影响——以贵阳教案、天津教案、巨野教案为中心[D].华南师范大学,中国近现代史,2004,硕士.
[8]高治洲.银河煤矿“三下”条带开采方案研究[D].西安科技大学,矿业工程,2013,硕士.
[9]高朝煌.非特定人汉语连续数字语音识别系统的研究与实现[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2011,硕士.
[10]翟献民.维吾尔语文本聚类算法研究[D].新疆大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[11]郑荣宝,董玉祥,陈梅英.基于GECM与CA+ANN模型的土地资源优化配置与模拟[J].自然资源学报,2012,03:497-509.
[12]詹堃.网络环境下艺术类大学生政治社会化问题实证研究[D].湖北工业大学,政治学,2013,硕士.
[13]于耀国.矿井通风网络数据模型计算机软件系统的应用[J].国外金属矿山.2002(04)
[14]毛靖.试析《达罗卫夫人》中的网状意识流[D].华南师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[15]王石.基于XML的Web挖掘[D].东北师范大学,2005.
[16]郭歌.外部动机和内部动机对器乐练习行为的影响研究[D].华中师范大学,音乐学,2014,硕士.
[17]姬亚平.行政决策程序中的公众参与研究[J].浙江学刊,2012,03:164-171.
[18]姜萍,涂宇峰,周育辉,周芸.一种基于SLIQ的快速扩展分类算法的实现[J].宁波职业技术学院学报,2004,05:87-89.
[19]吴武华.地地导弹弹道突防技术研究[D].西北工业大学,飞行器设计,2004,硕士.
[20]张丽娜.小三江平原河岸带景观格局研究[D].中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所）,地图学与地理信息系统,2014,硕士.
[21]周爱舫.建设银行邯郸分行现金管理业务发展研究[D].河北大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[22]王瑞.基于LCL滤波器三相三电平并网逆变器研究[D].燕山大学,电机与电器,2014,硕士.
[23]刘旭.雌激素对海马神经元痫样放电及大鼠癫痫发作的影响及机制研究和培养基酚红最佳浓度的探讨[D].复旦大学,神经病学,2012,博士.
[24]苏宏宇.论拒绝接受货物制度[D].外交学院,国际法,2004,硕士.
[25]陈洪.通过化学修饰和固定化提高溶菌酶利用效果的研究[D].暨南大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[26]马晓芬.瞬时弹性成像技术(Fibrotouch)与慢性HBV感染患者临床诊断的相关性研究[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[27]牟文谦,郑士鹏.论中国特色社会主义文化建设的基本功能[J].理论导刊,2014,05:68-72.
[28]焦华富,韩会然.中等城市居民购物行为时空决策过程及影响因素——以安徽省芜湖市为例[J].地理学报,2013,06:750-761.
[29]王晓.水基碳纳米复合相变材料的非等温结晶过程研究[D].浙江大学,2014.
[30]鲍巧红.咪唑并邻菲咯啉类衍生物及其配位聚合物的合成、结构与性质研究[D].西北大学,物理化学,2013,硕士.
[31]尹娟.我国女性权益缺失的政治文化根源[D].苏州大学,政治学理论,2013,硕士.
[32]慕银平,唐小我,马永开.不对称竞争条件下的集团转移定价决策[J].控制与决策,2005,02:165-169.
[33]申剑.上汽集团培训中心管理系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[34]张伟振.小学数学课堂观察的研究与实践[D].华中师范大学,教育管理,2014,硕士.
[35]程颂华.我国上市公司信息披露规范化管理研究[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[36]亓国强.基于光纤激光技术的仿生耳系统研究[D].山东大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[37]赵微.化痰熄风颗粒治疗痰火内蕴型小儿多发性抽动症的临床研究[D].黑龙江中医药大学,中医儿科学（专业学位）,2013,硕士.
[38]田磊.我国基层服务型政府建设研究[D].大连海事大学,行政管理,2013,硕士.
[39]卢荣东.LCK6600轻型客车的设计与改进[D].大连理工大学,动力工程,2003,硕士.
[40]张琦.磁力耦合器特性试验平台设计[D].大连海事大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[41]王晓璐.基于HL7的电子病历文本提取研究[D].合肥工业大学,信息管理与信息系统,2013,硕士.
[42]王海龙.模型预测控制在复杂工业过程中的应用研究[D].兰州大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[43]陈春鹏.农村失地农民就业问题的政府责任研究[D].福建师范大学,行政管理,2012,硕士.
[44]宋宏,孙艾娣,王自治.水力清管技术在华北油田注水管线的首次应用[J].油田地面工程.1989(03)
[45]马玉武.聚乳酸（PLA）挤出发泡研究[D].北京化工大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[46]庞庆华.柔性设计机制及其在生产作业计划决策支持系统中的应用[D].南京工业大学,2002.
[47]朱家翔.TD-SCDMA下行链路匹配支路选择及帧同步技术的研究[D].浙江工业大学,通信与信息系统,2011,硕士.
[48]赵志武.龙门移动式车铣加工中心可靠性评估研究[D].燕山大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[49]康婧.《商务馆学汉语词典》和《现代汉语词典》（第5版）借代义对比与研究[D].河北师范大学,汉语国际教育,2012,硕士.
[50]孙萱.虚拟支付条件下的消费者行为研究[D].复旦大学,金融学,2012,硕士.