[发明专利]一种基于GIS的煤矿瓦斯涌出量动态预测方法

摘要

本发明公开了一种基于GIS平台的煤矿瓦斯涌出量动态预测方法，是以GIS为平台，在煤矿瓦斯地质动态分析的基础上，综合工作面高负压和低负压瓦斯抽采数据，采用分源预测的方法动态预测煤矿采掘工作面前方煤体瓦斯涌出量。本发明充分考虑了瓦斯地质动态变化和高、低负压瓦斯抽采对瓦斯涌出预测的影响，并把瓦斯涌出分源预测方法和经GIS平台栅格化处理的瓦斯地质数据模型有机结合起来，实现了矿井瓦斯涌出量的动态预测并提高了预测精度，有利于矿井瓦斯灾害的防治。

主权项

一种基于GIS的煤矿瓦斯涌出量动态预测方法，是以GIS为平台，在煤矿瓦斯地质动态分析的基础上，综合工作面高负压和低负压瓦斯抽采数据，采用分源预测的方法动态预测煤矿采掘工作面前方煤体瓦斯涌出量，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），包括：原始瓦斯含量采样点数据（11），埋深采样点数据（12），煤层厚度采样点数据（13），封闭性采样点数据（14），煤层变质程度采样点数据（15），地表高程数据（16），煤层底板标高采样数据（17）；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的新增而动态更新；2）矿区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），其中包括：煤层埋深栅格（41），煤层厚度栅格（42），围岩封闭性栅格（43），煤层变质程度栅格（44），地质构造栅格（45）；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）中，通过栅格计算获得煤层原始瓦斯含量栅格（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）；煤层原始瓦斯含量栅格（60）经过地质构造影响模型（51）及保护层开采影响模型（52）的处理，获得瓦斯含量栅格（61）；5）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）发生变化时，GIS内嵌更新机制将对瓦斯地质数学模型（30）和瓦斯含量栅格（61）进行重新计算；6）根据瓦斯含量栅格（61）结合工作面高负压抽采数据（23）、低负压抽采数据（24）、采掘进尺数据（25）以及煤层间距栅格（22），利用栅格数据通过分源预测法进行计算获得采掘工作面瓦斯涌出量（62）。