基于GIS的谢桥煤矿矿井水害防治专家系统研究

矿井突水是煤炭资源开发中由来已久的水文地质灾害现象，极易造成重大经济损失和人员伤亡事故，矿井水害防治直接关系到煤矿安全和全国安全生产大局。随着科技的不断发展，计算机信息化建设已渗透入煤炭行业。采用专家系统技术，模仿人类专家思维，辅助指导矿井的防治水决策，将有助于提高水害防治的针对性和高效性，对矿井安全生产具有积极的作用。本文以淮南谢桥煤矿为例，研究了矿井的地质和水文地质条件，分析了矿井水害因素，总结出了谢桥煤矿可能存在的充水水源和导水通道；探讨了常用的矿井突水水源判别模型：包括灰色关联度法、贝叶斯法以及模糊综合评判模型中的模糊超标法、模糊偏标法和模糊F值法；分析了国内外水害防治领域各专家的研究和各学者的学术成果，根据各水害因素的组合，参考谢桥煤矿的实际情况，总结出谢桥煤矿的水害预防措施、突水治理意见并制定出相似突水案例的匹配规则；采用C/S模式，利用C#语言，基于GIS开发了谢桥煤矿矿井水害防治专家系统。本文主要研究成果：总结出谢桥煤矿可能存在的充水水源有地表水体、新生界水、煤系水、太灰水、奥灰水、寒灰水和老空水，可能存在的充水通道有井口、采动塌陷区、冒裂带、裂隙、断层、井筒、封闭不良钻孔和岩溶陷落柱；集成了灰色关联度分析模型、贝叶斯模型以及模糊综合评判模型中的模糊超标法、模糊偏标法和模糊F值法，对矿井突水水源的判别能起到辅助决策的作用；建立了防治水措施辅助决策模型；设计开发了基于GIS的专家系统，实现了基本的GIS功能、防治水信息相关的空间数据和属性数据的管理、矿井突水水源判别、水害预防措施辅助决策、突水治理意见辅助决策和相似突水案例的匹配等功能，具有较高的应用价值。