[发明专利]一种基于GIS的煤矿瓦斯地质动态分析方法

摘要

本发明公开了一种基于GIS的煤矿瓦斯地质动态分析方法，所述方法是基于GIS地理信息系统平台，运用瓦斯地质分析的方法动态地建立瓦斯含量与地质影响因素的瓦斯地质数学模型，并在影响因素动态变化的基础上对瓦斯含量、压力等瓦斯信息进行动态计算和更新；同时综合地质构造、保护层开采、瓦斯抽采等对瓦斯的影响，实现对煤矿不同区域煤层瓦斯含量、压力及煤与瓦斯突出危险性的动态分析。本发明实现了煤矿瓦斯地质信息的动态分析和计算更新，改变了现有技术缺乏空间数据分析和不能及时反映地质信息的现状，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。

主权项

一种基于GIS的煤矿瓦斯地质动态分析方法，所述GIS是地理信息系统平台，运用瓦斯地质分析的方法动态地建立瓦斯含量与地质影响因素的瓦斯地质数学模型，并在影响因素动态变化的基础上对瓦斯含量和压力信息进行动态计算和更新；同时综合地质构造、保护层开采、瓦斯抽采对瓦斯的影响，实现对煤矿不同区域煤层瓦斯含量、压力及煤与瓦斯突出危险性的动态分析；其特征在于：具体步骤如下：1）矿井各部门采样数据收集（9），获取瓦斯地质动态分析所需的瓦斯地质采样点数据集（10），瓦斯地质采样点数据集（10）通过筛选评价程序筛选出拟合回归数据（20），建立瓦斯地质数学模型（30），且瓦斯地质数学模型随着瓦斯地质采样点数据集（10）的新增而动态更新；2）瓦斯地质采样点数据集（10）通过离散数据网格化处理，获得影响煤层瓦斯地质因素栅格数据集（40），且影响煤层瓦斯地质因素栅格数据集（40）随着采样点数据的新增而动态更新；3）将影响煤层瓦斯地质因素栅格数据集（40）中各栅格数据代入瓦斯地质数学模型（30），动态计算获得原始瓦斯含量栅格（60）；4）获取矿区地质构造数据、保护层开采数据，通过对数据的分析与矿区的实际考察分别建立地质构造影响模型（51）及保护层开采影响模型（52）；原始瓦斯含量栅格（60）经地质构造影响模型（51）、保护层开采影响模型（52）及瓦斯抽采影响模型（53）的处理，获得新的瓦斯含量栅格（61）；5）通过朗格缪尔方程对瓦斯含量栅格（61）进行反算获得瓦斯压力栅格，同时采用分源预测法对瓦斯含量栅格（61）进行栅格计算获得瓦斯涌出量栅格；6）利用GIS等值线追踪功能对瓦斯含量栅格（61）和瓦斯压力、瓦斯涌出量栅格（62）进行等值线追踪获得瓦斯参数等值线集（80），其中包括：瓦斯含量等值线、瓦斯压力等值线、瓦斯涌出量等值线；7）根据瓦斯参数等值线集（80）运用GIS的空间分析功能进行煤与瓦斯突出危险区域预测（71），划分突出危险区域与非突出危险区域；8）当在瓦斯地质采样点数据集（10）、地质构造影响模型（51）、保护层开采影响模型（52）及瓦斯抽采影响模型（53）发生变化时，利用GIS平台对瓦斯地质数学模型（30）和瓦斯含量栅格（61）进行重新计算和更新，进而实现瓦斯地质动态查询分析（70）。