1、水害預(yù)警管理系統(tǒng)實施方案內(nèi)蒙古伊煤礦二零一五年水害預(yù)警管理系統(tǒng)以安全預(yù)警原理為指導(dǎo)，從礦井工作面水害的誘導(dǎo)因素出發(fā)，結(jié)合我礦安全生產(chǎn)的實際需要，建立礦井水害預(yù)警系統(tǒng)，以期從方法和技術(shù)角度為礦井水害預(yù)警系統(tǒng)提供一個新穎的實現(xiàn)方案。一、系統(tǒng)總體設(shè)計隨著空間信息技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)所特有的圖形一屬性數(shù)據(jù)集成管理、空間分析和空間決策支持等功能日益增強(qiáng)，使其成為構(gòu)建動態(tài)的、信息全面的水文地質(zhì)信息管理系統(tǒng)及進(jìn)行水害預(yù)測的優(yōu)選工具。礦井水害預(yù)警信息系統(tǒng)即是基于GIS的數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)收集、整理、挖掘水文地質(zhì)信息，為礦井防治水工作服務(wù)。系統(tǒng)的總體設(shè)計目標(biāo)為(1)礦山

2、水文地質(zhì)信息采集、維護(hù)、查詢、分析；(2)圖形空間信息編輯、維護(hù)、管理；(3)圖形與屬性信息查詢、數(shù)據(jù)綁定、專題圖制作；(4)數(shù)據(jù)深層分析，等值線、歷時曲線、水化學(xué)玫瑰圖等制作；(5)水害預(yù)警模塊，數(shù)據(jù)流程分析，建立水害預(yù)測模型。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)模塊根據(jù)礦區(qū)勘探、建井、開拓開采揭露的有關(guān)水文地質(zhì)信息建立礦井水文地質(zhì)屬性信息數(shù)據(jù)庫和相關(guān)的圖形信息數(shù)據(jù)庫，開發(fā)相關(guān)的模塊，使這些數(shù)據(jù)可以輸出和更新。根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立相關(guān)的數(shù)據(jù)分析程序，提取對水害預(yù)警有用的信息。根據(jù)各預(yù)警模塊對應(yīng)的理論，建立相應(yīng)的突水評價模型，利用突水評價模型對礦井水害進(jìn)行預(yù)測預(yù)報。1、收集勘探、開采資料和水文地質(zhì)資料，并對資料進(jìn)行

3、系統(tǒng)分類整理。2、建立屬性數(shù)據(jù)庫，對鉆孔原始資料、鉆孔基本資料、礦井涌水資料、水文觀測資料、礦井突水資料、水源井資料、水質(zhì)分析資料、歷年降水資料、井下水文鉆孔資料等進(jìn)行管理。3、建立圖形數(shù)據(jù)庫，將勘探、建井、開拓開采時所用的相關(guān)的圖件轉(zhuǎn)換為預(yù)警系統(tǒng)可以運用的統(tǒng)一的格式（tab文件）進(jìn)行處理，一般過程：紙質(zhì)圖件經(jīng)掃描變?yōu)殡娮訓(xùn)鸥駡D像，數(shù)字化為不同的專題矢量圖件，將其導(dǎo)入Mapinfo系統(tǒng)，利用通用轉(zhuǎn)化器變?yōu)橄到y(tǒng)可運用的tab文件。建立基本模塊實現(xiàn)信息管理功能。4、開發(fā)數(shù)據(jù)分析模塊，提取對水害預(yù)警有用的信息，例如：可以從水質(zhì)分析數(shù)據(jù)庫里提取相關(guān)的信息完成玫瑰圖的繪制，由不同的鉆孔的同一個含水層的多

4、個玫瑰圖我們可以得到這個含水層水力聯(lián)系方面的信息。5、開發(fā)水害預(yù)警評價模塊。結(jié)合實際生產(chǎn)中遇到各種水害事故和當(dāng)今的各種評價理論建立水害預(yù)警模型庫，應(yīng)用所建立的模型對實際生產(chǎn)中的水害進(jìn)行預(yù)測。（二）、系統(tǒng)功能設(shè)計在分析礦井水文地質(zhì)信息輸入、存儲、管理、利用、繪圖、輸出等數(shù)據(jù)流程的基礎(chǔ)上，將礦井水害預(yù)警信息系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)：（ 1） 、礦井水文地質(zhì)屬性信息管理子系統(tǒng)，（ 2） 、礦井空間信息管理子系統(tǒng)，（ 3） 、水害預(yù)警分析子系統(tǒng)任何信息系統(tǒng)都是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并把數(shù)據(jù)作為處理對象，因此在系統(tǒng)設(shè)計中弄清楚整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程是十分必要的。1、礦井水文地質(zhì)屬性信息管理系統(tǒng)的功能為：（ 1）數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)

5、建，生成鉆孔數(shù)據(jù)表、礦井涌水?dāng)?shù)據(jù)表、水文觀測孔數(shù)據(jù)表、礦井突水?dāng)?shù)據(jù)表、礦井抽水?dāng)?shù)據(jù)表、井下水文鉆孔數(shù)據(jù)表、水質(zhì)分析數(shù)據(jù)表、降水量數(shù)據(jù)表等；（ 2）信息的輸入、編輯、查詢和分析；（ 3）數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出，實現(xiàn)同其他數(shù)據(jù)如Excel，text等格式之間的數(shù)據(jù)交換；（4）數(shù)據(jù)備份；（5）報表格式輸出。2、礦井水文地質(zhì)空間信息管理子系統(tǒng)礦井水文地質(zhì)空間信息管理子系統(tǒng)的核心任務(wù)是根據(jù)圖形和數(shù)據(jù)信息給出的專題數(shù)與專題圖件，為礦井水害預(yù)測預(yù)報提供可靠的信息。功能為：（1）文件管理，打開、生成、保存地圖集，擇生成永久圖層與臨時圖層；（2）地圖編輯，提供多種對象選擇方式（點選擇，矩形框選，圓選擇），繪制、標(biāo)注圖

6、形；（3）圖層操作，屬性數(shù)據(jù)集綁定，創(chuàng)建專題圖；（4）查詢操作，實現(xiàn)圖形信息和屬性信息的互相查詢。3、水害預(yù)警分析子系統(tǒng)為整個系統(tǒng)設(shè)計的核心部分，功能為：（1）數(shù)據(jù)分析，根據(jù)屬性數(shù)據(jù)生成多變量相關(guān)曲線、水化學(xué)玫瑰圖、各種歷時曲線與等值線等；（ 2）涌水量預(yù)計，提供大井法、水文地質(zhì)比擬法、降深流量關(guān)系曲線法、相關(guān)分析法等模型；（ 3）水文地質(zhì)參數(shù)求解，老空區(qū)積水量計算；（ 4）地下水流場分析；（ 5）頂板突水預(yù)測，提供上三帶理論預(yù)測、多源信息復(fù)合預(yù)測、模糊數(shù)學(xué)法突水危險性評價等模型；（ 6）底板突水預(yù)測，提供斯列薩列夫公式、突水系數(shù)法、多源信息復(fù)合方法、下三帶理論預(yù)測等模型。三、煤礦水文地質(zhì)信息

7、系統(tǒng)與水害預(yù)警信息系統(tǒng)的比較（1） 、水文地質(zhì)信息系統(tǒng)我國內(nèi)現(xiàn)有的正在使用的礦井水文地質(zhì)信息系統(tǒng)是專門服務(wù)于礦井水文地質(zhì)工作的專業(yè)化信息系統(tǒng)。一方面，為礦井水文地質(zhì)工作者提供了水文地質(zhì)數(shù)據(jù)輸入、存儲、查詢、統(tǒng)計、分析、計算、報表、圖件輸出以及水文地質(zhì)條件評價、預(yù)測、預(yù)報等多重信息處理手段和決策支持工具；另一方面，在礦井水文地質(zhì)實踐中，無論在信息分析、處理方面，還是在管理、決策支持方面都給礦井水文地質(zhì)信息系統(tǒng)提出了更高的要求，并促進(jìn)了礦井水文地質(zhì)信息系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。多元化、智能化、可視化（2D,3D）及多媒體化己成為礦井水文地質(zhì)信息系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。但是，它存在以下主要問題：1、圖形信息和空間

8、信息的分離存儲和處理，不能有機(jī)結(jié)合，造成信息使用上的不方便。2、如果為了使用GIS的強(qiáng)大的空間處理能力和美觀的輸出功能，就需要購買昂貴的GIS軟件，而對于我們水文地質(zhì)工作，僅需要進(jìn)行其中幾項功能就足夠了，容易造成資金的浪費。3、對礦井突水事故預(yù)測的針對性不強(qiáng)，水害信息分析，水害預(yù)測模塊有待完善。（2） 、水害預(yù)警信息系統(tǒng)水害預(yù)警信息系統(tǒng)則基于水文地質(zhì)信息管理系統(tǒng)，它研究以下四個方面以至比水文地質(zhì)信息管理系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)如何收集、整理、分析這些信息，使之成為防治水害有用的信息。1、針對礦井水文地質(zhì)工作的特點，提出礦井水文地質(zhì)信息存儲，管理，應(yīng)用的方案，完成礦井水害預(yù)警信息系統(tǒng)的框架構(gòu)建，分析水文地質(zhì)數(shù)

9、據(jù)的存儲，組織，管理，應(yīng)用，研究如何從這些信息里提取對水害分析預(yù)警有幫助的信息。2、研究圖形信息和屬性信息如何有機(jī)結(jié)合到一起，在友好界面下實現(xiàn)由圖形信息查取屬性信息，由屬性信息來查詢圖形的功能。3、應(yīng)用GIS的組件技術(shù)，把MapX組件集成到面向?qū)ο?ObjectOriented-OO)的快速應(yīng)用開發(fā)工具語言MicrosoftVisualBasic6.0的環(huán)境下，充分使用GIS高效的空間數(shù)據(jù)處理、輸出功能與VB簡單高效的數(shù)據(jù)計算功能。4、通過查閱文獻(xiàn)資料，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析和水害預(yù)測模型庫大體結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)部分功能。四、結(jié)論最終開發(fā)出來的基于GIS的煤礦水害預(yù)警信息系統(tǒng)實現(xiàn)了對礦井水文地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)資料和空間數(shù)據(jù)資料的有效管理，并能夠使兩者有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相互查詢。GIS在存儲和處理諸如鉆孔、突水點、斷層等具空間信息的數(shù)據(jù)具有非常大的優(yōu)勢。在空間數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，佐之多源信息復(fù)合分析與數(shù)值模擬方法，GIS可將數(shù)據(jù)與分析結(jié)果，如水害類型分布、水害危險程度分區(qū)、水情動態(tài)演變、水害損失估算和救災(zāi)措施規(guī)劃等，直觀而有效地顯示在二維或三維電子地圖上，并可在人機(jī)交互式地進(jìn)行設(shè)計、修改、輸出。與傳統(tǒng)的分