一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统的制作方法

一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤矿安全技术领域，具体地设及一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预 测局域网系统。
【背景技术】
[0002] 我国是世界上最大的产煤国，煤炭资源在我国能源结构中的主体地位在相当长的 一段时期内很难改变。同时，我国也是煤矿瓦斯灾害较为严重的国家之一，煤与瓦斯突出矿 井、高瓦斯矿井众多，且分布较广；尤其是随着开采深度的增加，瓦斯治理难度也逐渐增大， 严重影响着煤矿企业安全和高效生产。煤层瓦斯含量、压力及瓦斯涌出量等参数是煤矿瓦 斯综合治理W及预测煤与瓦斯突出危险性的重要参数之一，对煤矿瓦斯治理有着重要的指 导意义。
[0003]目前，煤矿瓦斯的分布和瓦斯涌出主要采用瓦斯地质分析、瓦斯涌出分源预测的 方法进行分析和预测，通过研究地质影响因素对瓦斯的影响进行分析，其表现形式一般为 静态的瓦斯地质图；另外，当前煤矿地质和瓦斯资料数据也多W静态的文字报告、CAD图形 等形式表达，其数据量较大，缺乏对空间数据的有效表达和分析，更不能随着"抽、掘、采"工 序的进行而及时更新，不能及时反映瓦斯地质及瓦斯涌出信息的最新变化情况，更不便于 对数据规律进行深入的挖掘研究。
[0004]同时，地理信息系统（GIS)是管理和分析空间数据的应用工程技术，其技术系统由 计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用W支持空间数据的采集、管理、处理、分析、 建模和显示，W便解决复杂的空间分析、规划和管理问题；主要具有数据采集与输入、数据 编辑与更新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决策支持、数据显示与输出等功能。
[0005]因此，为了更加形象、直观、及时动态地反映矿井瓦斯地质和瓦斯涌出信息，且可 及时实现矿井瓦斯地质信息共享，可采用GIS的主要功能和优点研发一种煤矿瓦斯地质及 瓦斯涌出动态预测的局域网系统。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于地理信息系统GIS的煤矿 瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统，实现对矿井各部口对煤矿图纸联合制图和基础 数据维护，并在此基础上结合瓦斯抽采、采掘和煤矿安全监控数据，实现瓦斯地质信息的动 态更新、分析，同时实现工作面瓦斯涌出动态预测、超限预警及治理措施智能分析功能，有 利于煤矿管理人员及时掌握瓦斯动态信息，为瓦斯灾害防治提供决策支持，提高矿井瓦斯 防治能力。
[0007] 本发明的目的及解决其主要技术问题是采用W下技术方案来实现的：一种煤矿瓦 斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统，其特征在于；所述系统包括： 瓦斯地质数据服务器，用于存储瓦斯地质地理信息数据库和瓦斯地质业务属性数据 库； 瓦斯地质地理信息数据库，用于存储煤矿瓦斯地质地理信息数据； 瓦斯地质业务属性数据库，用于存储煤矿瓦斯地质业务属性数据； 地理信息系统GIS，作为实现煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测的基本平台，提供地理 数据库管理服务与图型绘制功能； 煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端，用于维护和分析瓦斯地质地理信息数据和 瓦斯地质业务属性数据；并根据动态预测方法，进行工作面的瓦斯涌出动态预测，预测结果 W曲线的形式显示，并对瓦斯涌出超限进行预警，智能分析涌出超限原因和治理措施； 瓦斯地质地理信息数据库和瓦斯地质业务属性数据库存储于瓦斯地质数据服务器，瓦 斯地质数据服务器通过局域网分别与工作终端连接，地理信息系统GIS、煤矿瓦斯地质及瓦 斯涌出动态预测客户端安装于工作终端； 所述煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端包括： 文件管理模块，具有对煤矿图件操作权限的分配管理功能，通过对图件操作权限的分 配管理实现图件信息在部口之间共享和联合制图； 图纸编辑模块，具有对煤矿图件的绘制、修改W及煤矿业务属性的录入功能，并将地理 图形数据与业务属性数据分别存储于瓦斯地质地理数据库和业务数据库； 基础数据维护模块，具有对煤层参数、瓦斯参数、地质构造参数、瓦斯抽采钻孔信息的 维护功能，数据存储于瓦斯地质业务属性数据库中，可实现多部口信息共享； 煤矿安全监控系统数据采集模块，用于实时采集煤矿安全监控系统数据库中的瓦斯抽 采流量、瓦斯浓度、工作面风速的实时监控数据，并经处理后存储于瓦斯地质业务属性数据 库，经处理后的监控数据将用于瓦斯涌出动态预测模块的动态预测参数； 瓦斯地质动态分析模块，用于维护和动态更新瓦斯地质图中各类等值线数据，实现保 护层开分析、突出危险区域预测和瓦斯地质信息查询功能； 瓦斯涌出动态预测模块，用于矿井及工作面瓦斯涌出动态预测、涌出超限预警分析、超 限原因及治理措施智能分析、涌出量的点线查询； 日常管理模块，用于工作面采掘、通风、抽采的日常业务属性数据维护，并在抽采数据 的基础上实现对工作面抽采效果评价功能. 系统工具模块，用于系统符号库管理、用户权限设置管理、系统参数设置。
[0008] 所述日常管理模块中的抽采管理功能在抽采数据的基础上对抽采数据进行分析 和可视化显示，直观的反应工作面瓦斯抽采量、抽采比例、含量变化趋势，通过对抽采信息 进行定量分析后，做出瓦斯抽采效果评价。
[0009] 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由W上技术方案可知，本发 明提高了煤矿瓦斯治理的信息化水平，实现了瓦斯地质数据信息的存储和管理，同时实现 矿井各部口信息共享与联合制图，克服了部口之间信息不能及时互通的缺点；同时，实现了 瓦斯地质动态分析和瓦斯涌出动态预测，并将预测结果W可视化图形的方式展示，且方便 了信息的查询、分析与统计，改变了现有静态文字和图形表达、不能随着抽、掘、采工序技术 更新和反映瓦斯地质及瓦斯涌出信息的现状。
【附图说明】
[0010] 图1本发明的系统整体拓扑结构示意图； 图2本发明的煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端模块结构图。
[0011] 图中标记；〇、煤矿安全监控系统数据库，1、瓦斯地质数据服务器，2、瓦斯地质地理 信息数据库，3、瓦斯地质业务属性数据库，4、工作终端，5、地理信息系统GIS，6、煤矿瓦斯地 质及瓦斯涌出动态预测客户端， 61、 文件管理模块， 62、 图纸编辑模块， 63、 基础数据维护模块， 64、 煤矿安全监控系统数据采集模块， 65、 瓦斯地质动态分析模块， 66、 瓦斯涌出动态预测模块， 67、 日常管理模块， 68、 系统工具模块。
【具体实施方式】
[0012] W下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提出的一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出 动态预测局域网系统【具体实施方式】、特征及其功效，详细说明如后。
[0013] 参见图1，一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统，包括： 瓦斯地质数据服务器1，用于存储瓦斯地质地理信息数据库和瓦斯地质业务属性数据 库； 瓦斯地质地理信息数据库2,用于存储煤矿瓦斯地质地理信息数据； 瓦斯地质业务属性数据库3,用于存储煤矿瓦斯地质业务属性数据； 地理信息系统GIS5,作为实现煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测的基本平台； 煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端6,具有对瓦斯地质地理信息数据和瓦斯地 质业务属性数据的维护和更新功能，并在此基础上实现对瓦斯地质信息和业务数据的动态 分析和查询，同时根据瓦斯涌出动态预测方法，实现对工作面的瓦斯涌出动态预测，预测曲 线生成，并针对瓦斯涌出预测超限区域进行预警分析，显示超限原因和提出治理措施； 瓦斯地质地理信息数据库2和瓦斯地质业务属性数据库3存储于瓦斯地质数据服务器 1，瓦斯地质数据服务器1通过局域网分别与工作终端4连接，地理信息系统GIS5、煤矿瓦斯 地质及瓦斯涌出动态预测客户端6装于工作终端4。
[0014] 参见图2,所述煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端6包括： 文件管理模块61，具有对矿井图件保存、打印、导出的功能，同时结合图纸编辑模块62 实现不同部口对其业务相对应的图件和图层内容进行增、删、查、改操作，并W文档树的形 式对图件和图层进行管 理，从而实现各部口信息共享与联合制图； 图纸编辑模块62,主要用于维护服务器中的瓦斯地质地理信息数据，矿井各部口可W根据各自的权限，采用编辑工具绘制瓦斯地质图和采掘工程平面图中的地理要素，同时输 入各要素的属性信息，并结合日常管理模块67的报表信息实现掘进和回采采空区的自动 填图W及巷道钻孔参数绘制； 基础数据维护模块63,用于维护服务器中的煤矿瓦斯地质业务属性数据，主要包括： 煤层、煤样采样点、瓦斯含量采样点、瓦斯压力采样点、抽采钻孔、抽采块、地质构造的属性 记录，同时可实现对w上地理要素进行查询、分析和定位； 煤矿安全监控系统数据采集模块64,用于实时采集煤矿安全监控系统数据库0中的瓦 斯抽采流量、瓦斯浓度、工作面风速的实时监控数据，并经处理后存储于瓦斯地质业务属性 数据库3,经处理后的监控数据将用于瓦斯涌出动态预测模块65的动态预测参数； 瓦斯地质动态分析模块65,用于维护和动态更新瓦斯地质图中各类等值线数据、保护 层开采保护范围分析、突出危险区域预测、瓦斯地质参数查询。 例如；(i)根据基础数据维护模块63录入的最新数据，在对录入数据的可靠性进行智能 评价后，更新各类等值线。（巧根据日常管理模块67录入的回采数据，更新开采层的采空区 范围，并根据卸压角自动计算分析被保护层的卸压保护范围，并可在被保护层的图件中查 找被保护的区域及其相关的瓦斯地质属性。巧)根据图纸编辑模块62和基础数据维护模块 63录入的煤层瓦斯风氧化带、突出点、突出征兆点、瓦斯压力、瓦斯含量，自动计算和划分突 出危险区域，且可根据W上数据的更新而自动更新预测结果。（4)瓦斯地质查询功能实现井 田范围内煤层厚度、底板标高、埋深、瓦斯含量、压力和涌出量的任一点选查询，同时具有查 询埋深、瓦斯含量、瓦斯压力、煤层厚度的区域范围功能。
[0015] 瓦斯涌出动态预测模块66,具有工作面瓦斯涌出动态预测、超限预警分析、超限原 因及措施智能分析、瓦斯涌出量查询功能。
[001引例如；(0在瓦斯地质分析模块65的基础上，结合日常管理模块67的采掘信息、瓦 斯抽采信息和监控信息，采用瓦斯涌出分源预测方法，实现对工作面瓦斯涌出动态预测，并W曲线的形式对应显示在工作面下方，同时随着系统数据的更新而实现预测结果动态变化 和更新。巧)当某一预测区域瓦斯涌出量超出工作面当前风排能力，该区域对应的预测曲线 将W红色的方式闪烁。（巧根据瓦斯涌出预测数据，自动分析瓦斯涌出来源并W饼图和数据 报告的形式分析超限原因，并提出相应的治理措施与建议。（4)设置需要的瓦斯涌出预测参 数后，可点或线查询的方式，获取点或线上的瓦斯涌出量预测值。
[0017] 日常管理模块67,对于工作面采掘、通风、抽采的日常业务属性数据进行维护，实 现对日常业务数据的查询、统计、导出、报表打印功能。
[0018] 其中的抽采管理功能可在抽采数据的基础上可对抽采数据进行分析和可视化显 示，可直观的反应工作面瓦斯抽采量、抽采比例、含量变化趋势。通过对抽采信息进行定量 分析后，做出瓦斯抽采效果评价。
[0019] 系统工具模块68,用于系统符号库管理、用户权限设置管理、系统参数设置。
[0020] 本发明实现对矿井各部口对煤矿图纸联合制图和基础数据维护，并在此基础上结 合瓦斯抽采、采掘和煤矿安全监控数据，实现瓦斯地质信息的动态更新、分析，同时实现工 作面瓦斯涌出动态预测、超限预警及治理措施智能分析功能，有利于煤矿管理人员及时掌 握瓦斯动态信息，为瓦斯灾害防治提供决策支持，提高矿井瓦斯防治能力。
[0021]W上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任 何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对W上实施例所作的任何简单修 改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统，其特征在于：所述系统包括： 瓦斯地质数据服务器（1)，用于存储瓦斯地质地理信息数据库和瓦斯地质业务属性数 据库； 瓦斯地质地理信息数据库（2)，用于存储煤矿瓦斯地质地理信息数据； 瓦斯地质业务属性数据库（3)，用于存储煤矿瓦斯地质业务属性数据； 地理信息系统GIS (5)，作为实现煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测的基本平台，提供 地理数据库管理服务与图型绘制功能； 煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端（6)，用于维护和分析瓦斯地质地理信息数 据和瓦斯地质业务属性数据；并根据动态预测方法，进行工作面的瓦斯涌出动态预测，预 测结果以曲线的形式显示，并对瓦斯涌出超限进行预警，智能分析涌出超限原因和治理措 施； 瓦斯地质地理信息数据库（2)和瓦斯地质业务属性数据库（3)存储于瓦斯地质数据服 务器（1)，瓦斯地质数据服务器（1)通过局域网分别与工作终端（4)连接，地理信息系统GIS (5)、煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端（6)安装于工作终端（4); 所述煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端（6)包括： 文件管理模块（61)，具有对煤矿图件操作权限的分配管理功能，通过对图件操作权限 的分配管理实现图件信息在部门之间共享和联合制图； 图纸编辑模块（62)，具有对煤矿图件的绘制、修改以及煤矿业务属性的录入功能，并将 地理图形数据与业务属性数据分别存储于瓦斯地质地理数据库和业务数据库； 基础数据维护模块（63)，具有对煤层参数、瓦斯参数、地质构造参数、瓦斯抽采钻孔信 息的维护功能，数据存储于瓦斯地质业务属性数据库中，可实现多部门信息共享； 煤矿安全监控系统数据采集模块（64)，用于实时采集煤矿安全监控系统数据库（O )中 的瓦斯抽采流量、瓦斯浓度、工作面风速的实时监控数据，并经处理后存储于瓦斯地质业务 属性数据库（3)，经处理后的监控数据将用于瓦斯涌出动态预测模块（65)的动态预测参 数； 瓦斯地质动态分析模块（65)，用于维护和动态更新瓦斯地质图中各类等值线数据，实 现保护层开分析、突出危险区域预测和瓦斯地质信息查询功能； 瓦斯涌出动态预测模块（66)，用于矿井及工作面瓦斯涌出动态预测、涌出超限预警分 析、超限原因及治理措施智能分析、涌出量的点线查询； 日常管理模块（67)，用于工作面采掘、通风、抽采的日常业务属性数据维护，并在抽采 数据的基础上实现对工作面抽采效果评价功能； 系统工具模块（68)，用于系统符号库管理、用户权限设置管理、系统参数设置。2. 如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统，其特征在 于：所述日常管理模块（67)中的抽采管理功能在抽采数据的基础上对抽采数据进行分析 和可视化显示，直观的反应工作面瓦斯抽采量、抽采比例、含量变化趋势，通过对抽采信息 进行定量分析后，做出瓦斯抽采效果评价。
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测局域网系统，所述系统包括局域网内部瓦斯地质数据库服务器和工作终端，工作终端通过局域网联接到瓦斯地质数据库服务器，工作终端安装煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端与地理信息系统GIS平台；所述煤矿瓦斯地质及瓦斯涌出动态预测客户端包括文件管理模块、图纸编辑模块、基础数据维护模块、煤矿安全监控系统数据采集模块、瓦斯地质动态分析模块、瓦斯涌出动态预测模块、日常管理模块及系统工具模块。本发明实现了煤矿瓦斯地质信息及瓦斯涌出预测的动态化、可视化，确保煤矿各部门信息（图纸）及时更新和共享，有利于煤矿管理层及时掌握瓦斯动态信息，为瓦斯灾害防治提供决策支持，提高了矿井的瓦斯防治能力。
【IPC分类】G06F17/30, G06Q50/02, G06Q10/04
【公开号】CN104881500
【申请号】CN201510343266
【发明人】韩真理, 李晓华, 周炳秋, 马曙, 李青松, 朱林青, 马继承, 赵东军, 康付如
【申请人】贵州省矿山安全科学研究院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月19日