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《昆明理工大学》 2006年
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基于地理信息系统的煤矿瓦斯突出预测研究

蔡晓明  
【摘要】:煤矿安全是当前安全生产工作的重中之重,而煤与瓦斯突出是煤矿生产中最严重的一种自然灾害,积极持续地开展煤与瓦斯突出预测的研究,对煤矿安全生产有着十分重要的现实指导意义。 地理信息系统是集成计算机技术、地学理论、空间科学、信息管理技术的一门新兴边缘学科。它不仅能存储、分析和表达现实世界中各种对象的属性信息,而且能处理其空间定位特征,将空间数据和属性信息结合起来,形象地、直观地提供数据查询、检索、分析等功能。地理信息系统在数据处理方面的优势和可视化功能为矿井煤与瓦斯突出的预测预报提供了集成的数据环境和可视化的分析平台,因此基于地理信息系统的煤矿瓦斯突出预测的研究是可行的。 本文介绍了地理信息系统在煤矿中的应用,分析了发生瓦斯突出的条件,总结出决定瓦斯突出的关键因素,并在地理信息系统中建立了地质、测量、属性数据库,利用这些数据进行分析提取瓦斯突出特征。瓦斯突出预测从多源数据融合出发,采用三级数据融合技术,即像素级融合、特征级融合和决策级融合。像素级数据融合对检测数据进行数据取舍,数据转换,误差处理等过程,得出更接近实际情况的检测数据;特征级融合将处理过的检测数据结合地理信息系统的地质数据、煤层信息和煤矿采动过程中的一些固有的参数,分析计算出瓦斯突出的一系列特征指标;决策级融合采用专家系统对瓦斯突出指标进行推理,最终得到测定预测结果。 预测专家系统采用了确定性理论处理煤与瓦斯突出预测中不确定性推理问题,运用产生式规则的方式,由领域专家凭经验确定可信度因子CF,建立预测专家知识库,创建出煤矿瓦斯突出预测专家系统,并在实际预测中根据实际情况修正可信度因子,调节预测系统的预测准确性。结合煤矿的实际情况在基于地理信息系统下,应用煤矿瓦斯监测系统的监测数据,采用突出预兆隐患点预测和突出多发地带预测相结合的方法,构造了集瓦斯监测、信息传输、分析预报为一体的可视化煤矿瓦斯预警信息平台。最后,提出整个系统实现方案和介绍了实现的关键技术。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TD713

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