基于Oracle Spatial和GIS的煤炭矿产资源潜力数据库系统

根据全国性煤炭矿产资源潜力数据库的建设要求,设计了系统的功能模型;并在充分考虑其他矿种的前提下,建立了基于Oracle Spatial和Geodatabase的煤炭空间数据模型,使用SDO-GEOMETRY类型字段保存GIS的空间数据,采用面向对象程序设计语言C#和ArcObjects组件的二次开发实现了该系统。应用结果表明,本系统不但达到了预期目标,并能为可供性分析等系统提供有效的数据支持。

矿井三维空间数据模型建立

针对标准化煤矿数据模型欠缺导致的煤矿数据利用效率低、数据共享少等问题,研究了煤矿三维空间多元数据关系及其属性数据规划;给出了从采掘工程平面图到巷道三维建模的过程及算法,形成了基于ORM映射的煤矿数据模型,并在WebGL技术体系下进行了三维模型输出。结果表明:建立的空间数据模型存储、利用效率高,能够为矿山安全信息化智能决策的数据利用及分析提供支持。

基于遥感技术的矿山煤火燃烧风险评价

为了利用遥感技术研究矿山煤火燃烧风险与燃烧特征,以新疆五宫煤矿为研究区,利用国产高分6#卫星影像对五宫煤矿地面塌陷、煤岩裂隙等地质灾害进行解译,结合无人机热红外数据进行煤火燃烧评价因子的选取,采用层次分析法对评价因子进行权重赋值,使用空间分析、阈值分割方法进行煤火燃烧风险等级划分,结合实地调查,对火区成因、特征进行分析。结果表明:矿区存在5处煤火燃烧高风险区,其走向与含煤地层、井下开采走向一致。煤矿煤火燃烧特征有3种:露天开采引起的煤层燃烧,地质条件复杂,治理难度大;煤矸石堆热量积聚引起的煤火燃烧治理较容易,建议清除煤矸石后,做必要的防护措施;治理后煤层复燃引起的煤火燃烧,由于复燃原因复杂,建议进一步勘查再进行灭火治理。通过对矿山煤火风险性与燃烧类型进行研究,可以为矿山灭火治理和生态修复提供服务。

基于时空图卷积网络的瓦斯体积分数预警效果研究

为了提升瓦斯体积分数预警效果,提出1种融合时空特征的瓦斯体积分数预警模型(STGCN),以图神经网络作为基本框架对同一工作面多传感器进行统一的训练和推断,并通过图卷积的方式捕捉瓦斯体积分数数据的时空特征。在此基础上,提出瓦斯体积分数分级预警方法,将预测扩展为分级预警。研究结果表明:STGCN在瓦斯体积分数预测和预警任务上取得更好的准确率和效率。研究结果可为矿井瓦斯灾害防治提供参考。

基于GIS的露天煤矿多源空间数据管理系统

根据露天煤矿的生产运营特点,选择出矿区矢量数据、遥感影像数据、CAD数据、三维模型数据、矿车路线数据、标记位置数据和监控位置数据等7种多源异构的矿区空间数据,结合GIS组件式开发和空间信息可视化技术建立了矿区空间数据库,设计开发了露天煤矿多源空间数据管理系统,实现了对矿区空间数据的可视化集成管理。实际应用结果表明,该系统具有数据存储方便、管理便捷、数据利用率高的特点,可为矿区的管理和生产提供便利和支持。

基于集合论集成的复杂煤层建模

为了解决复杂煤层空间建模困难问题,在深入分析复杂煤层建模机制基础上,采用集合论集成的方法和思想,研究了煤层建模方法。结果表明:通过采用集合论集成的数据模型可将空间地质体分为五大部分,九种相应的数据结构类型,同时设计并研发出地质体建模模拟系统。通过断层和巷道为例进行验证,得出该建模方法实用可行,并能够有效提高建模速度和精度的结论。该结果对地质体建模具有一定参考价值和借鉴作用。

基于Agent和Web Service的煤矿空间数据共享机制研究

随着GIS和计算机技术的发展,煤矿企业积累了海量多源异构的空间数据。如何消除煤矿企业内的空间信息孤岛问题,实现空间数据共享,是当前煤矿所迫切需要解决的问题。讨论了煤矿异构空间数据的集成方法,创新性地通过Agent和Web Service的技术融合,实现空间数据的智能共享和高效查询,构建一个基于Agent和Web Services的煤矿空间数据集成系统。

基于LRGIS平台的煤矿空间数据库架构设计

随着地理信息技术的发展,煤矿地理信息系统得到了广泛的应用。传统的GIS系统存在数据不一致,各部门协同作业困难、文件共享编辑不便利等缺陷,逐渐退出煤矿井下地理信息处理领域的舞台。文章提出基于LRGIS平台的煤矿空间数据库,利用矢量数据和实体建立了数据的对应关系,并通过查询和地形图生成两项测试验证了空间数据库的实用性。

基于集合论的煤矿床空间数据模型研究

为了有效地表达现实世界特别是煤矿床的三维空间实体,在分析了复杂煤层三维数据的基础上,基于集合论的数学思想,提出了一种新的抽象的煤矿床空间数据模型.该模型把三维空间数据分解为三维点、线、简单面、面、体等5种空间数据模型,通过模型的相关性进行适当的集合运算,从而得出空间真三维煤矿床实体.并以断层为实例,给出了相应模型表示及其相应的集合运算,即集合间并、交、差等相关操作,从而生成三维煤矿床断层.结果表明:这种模型可以较为有效地表达煤矿床三维空间实体,为进一步研究奠定了基础.

空间数据挖掘算法在煤矿能源保护监管中的应用

为降低煤矿能源开采风险,实现规范化管理,提出空间数据挖掘算法在煤矿能源保护监管中的应用研究。由信息层、控制层和设备层构成监管系统,明确系统职责,结合监管系统特征,设计空间数据挖掘模型整体结构。将粗糙集和神经网络方法相结合,去除冗余数据,采用误差函数和代价函数,确定神经网络训练样本数量。探究数据挖掘模型在煤矿保护监管中的应用过程,设计神经网络结构,计算神经元数量,反复训练网络生成关联规则。经过实例应用分析,从关联规则中可得出:煤矿能源安全和瓦斯浓度、日开采量之间支持度较高,必须将二者指标控制在合理范围内。由此证明了挖掘算法不但可以获取煤矿能源现状,还能通过历史数据得出预见性结论。

矿山井下水文GIS空间数据库的建库探讨

地下水造成的矿山水害相较于地表水更难预测。随着计算机技术和空间数据挖掘技术的发展,为了将空间数据挖掘技术应用于矿山水害的预测预报工作中,试验数据库设计中采用了2011年由美国德州大学David R.Maidment教授提出的现已被商业软件ArcGIS 10采用并推广应用的水文数据模型(ArcHydro)规范,结合矿山地下水的独特性,探讨建立了包含水文点层、水文线层和水文面层的矿山地下水GIS数据模型。

煤矿空间数据平台与地测系统数据同步的研究

为了复用和共享煤矿现有的地测数据,将地测信息管理系统数据库服务器上的地测数据同步到本地,并转换为GIS平台格式的矢量文件,存储到煤矿空间数据平台。该平台借助GIS功能进行二三维可视化和空间分析,提供基于煤矿井上井下统一空间基准的、利于煤矿多部门和多层次共享的煤矿空间数据服务。

一种基于3DGIS的煤矿业务数据展示实现方法

提出了一种基于3DGIS的煤矿业务数据展示实现方法,采用数据中心的方式对基础空间数据和业务系统数据进行管理,并通过2DGIS、3DGIS相结合的方式,以桌面平台和Web平台为载体,将煤矿业务数据进行综合直观展示,不仅为煤矿用户提供了一种直观、高效的数据获取和感知方式,同时可为用户提供高效的空间分析、隐藏信息挖掘等功能。

煤矿三维地质建模相关技术综述

随着煤炭工业的发展、煤矿勘探和挖掘的逐步深入,由于瓦斯灾害、矿井火灾、矿尘、矿井水灾、矿井顶板灾害引发的安全事故造成的人员伤亡和财产损失不可计量。智慧矿山成为了解决上述问题的重要途径之一,而煤矿三维地质建模作为智慧矿山的核心技术受到广泛关注,实现煤矿地质的可视化将增加煤矿工作者对煤矿地质和走向等地下环境的了解,更利于采矿采掘,减少安全隐患。主要从煤矿三维地质建模的空间数据模型、煤矿三维地质建模方法、煤矿三维地质建模软件和数值模拟4个方面进行相关研究结果的总结,并提出其中存在的不足,给予切实可行的建议,探讨未来煤矿三维地质建模的研究发展趋势。

我国煤中有害微量元素研究进展

煤中有害微量元素是煤炭地质、地球化学、能源与环境等领域的研究热点之一。本文通过调研国内外文献,系统总结了我国煤中有害微量元素研究的相关成果。与世界煤相比,我国煤中Co、Mo、Pb、Sn、Th、U、V、Zn的平均含量较高。煤中有害微量元素含量的空间分布极不均匀,且各元素含量的分布特征有所差异。我国煤中有害微量元素含量总体呈现出由北到南逐渐递增的分布特征,同时全国范围内存在局部地区含量异常富集的情况。煤中有害微量元素的空间分布格局是多重因素共同作用的结果,如物源区母岩的性质、生物沉积作用、热液作用、地下水作用等。煤中有害微量元素的赋存机制十分复杂,是影响有害物质脱除和元素迁移转化的根本原因。大数据方法是新时代下科学方法论的一个重要补充,煤炭大数据对于煤中有害微量元素的研究具有重要潜在价值。煤中有害微量元素的赋存状态和具体化学形态、煤中有害微量元素的环境效应、煤中有害微量元素大数据管理等内容仍是未来该领域的重点研究内容。

煤炭地质信息服务系统总体框架研究

本文从煤炭地质信息服务需求、系统构架、数据管理模型、系统平台、应用技术等方面阐述了煤炭地质信息服务系统建设思路,提出了以项目为管理单位、以文件为服务单元、以Oracle数据库为目录索引,调用一个基于分布式文件存储的Mongo电子文件库的数据库联合管理体系,采用独立采集工具,结合内外网完全物理隔离的方式保障数据安全。其中内网基于intranet运行内部信息综合管理系统,实现数据的集成、管理与查阅,外网基于Internet提供煤炭地质信息广域服务。该系统的建成将提升煤炭地质信息服务的深度和广度,发挥行业地质信息服务在社会经济发展中的重要作用。

河北省民用煤大气污染物排放特征及清单建立

基于2017年地理国情数据和河北省农村普查"帮扶村"数据,以河北省全境为研究对象,采用抽样调查法和排放系数法获得河北省民用煤大气污染物排放情况,结合网格化分析,将污染物排放情况进行空间分析,建立2017年河北省民用煤大气污染物排放清单。结果表明:(1)2017年河北省民用煤总量为2.645 9×10^7 t,其中型煤7.468×106 t,散煤1.899 1×10^7 t。保定市、唐山市和邯郸市民用煤数量位居前三,分别为3.856×10^6 t,3.718×10^6 t和3.313×10^6 t;(2)2017年河北省民用煤大气污染物排放量分别为SO21.24×10^5 t,NOx 3.6×10^4 t,VOCS 8.4×10^6 t,CO 3.204×10^6 t,PM10 2.65×10^5 t,PM2.5 2.11×10^5 t;(3)CO所占比例最高,约为80%,其次是PM10与PM2.5,两者共占约12%;NOx所占比例最小;(4)从空间角度分析,河北省民用煤主要分布范围与河北省村落分布基本一致,而大气污染物排放较为集中的地区为河北省东部和中部,南部的山前平原区。西部的太行山区,北部的燕山地区以及沿海地区污染情况相对较小。

智慧露天矿山运输设备大数据关键问题研究

文章分析了不同环境运输系统的特点,提出了智慧露天矿山运输设备的移动网络概念;讨论了空间信息的实时性在智慧露天矿山、自动驾驶的研究和应用中的重要性,并提出了对应的模型;根据提出的模型,具体设计了露天矿山运输设备大数据的数据集:轨迹数据(其中对象的位置和属性会随着时间而变化)和在固定位置收集的时态数据。为了分析数据的多样性,讨论了“时间、空间、时空融合和多维度信息”的可视化问题。基于已有的实际案例,总结了我国具有代表性的矿山运输大数据软硬件系统,并对存在的问题和将来的研究发展方向给出了建议。

中国煤炭流动格局与利用效率的空间关联分析

在煤炭市场更加开放的背景下,各地区间煤炭价格联系和煤炭贸易关系更加密切。在对中国煤炭产消格局和区域间供求平衡分析的基础上,运用空间均衡模型分析区域煤炭流动格局合理性,研究表明:中国煤炭严重短缺趋势仍将持续,煤炭流动格局日趋合理。同时,运用探索性空间数据分析方法对中国各地区万元GDP煤炭消耗量的空间关联特征进行分析,研究表明:中国各地区万元GDP煤炭消耗量存在明显的空间集聚性,全国各地区的煤炭资源利用效率均在不断提升;煤炭由资源利用效率低且经济欠发达地区流向资源利用效率高且经济较发达地区,煤炭资源赋存和煤炭利用效率与经济发展水平均呈负相关。

基于空间数据挖掘的煤矿安全管理的研究

煤炭企业属于传统的资源开采型企业,煤矿安全对煤炭企业影响巨大,安全工作在煤矿生产中占有重要地位。其管理好坏直接关系到煤炭企业的生存和发展。煤矿安全管理任务十分艰巨,是因为影响煤矿安全的因素非常复杂,而且含有大量的不确定性因素。本论文利用空间数据挖掘技术来研究采煤方式的选择,并选用焦作矿务局某矿一工作面的实例进行分析,结果表明用粗集来确定采煤方式是比较客观的、科学的和全面的,对保证煤矿的安全提供了一定的保障。