系统设计思路

本开发系统借助于国内外企业已有的煤与瓦斯突出预测技术，以及安全信息系统的开发经验，结合煤矿的实际情况，作为煤矿安全管理信息系统的一个子系统。从整体出发以发展的观点，利用系统化的方法开发和设计，在系统的开发过程中，考虑以下几个方面:

1)将预警的基本原理与GIS的功能结合，构建煤与瓦斯突出预警理论技术，明确其内涵，并就逻辑工作过程进行研究，形成完整的煤与瓦斯突出预警理论体系。

2)通过对煤与瓦斯突出影响因素的分析，研究基于GIS表达的关键技术预警模型，提出基于GIS的煤与瓦斯突出预警实现的标准化过程(Bellacicco，2002)。

3)对煤与瓦斯突出警兆指标进行筛选，给出预警信息的分级输出标准，提出基于GIS的预警级别输出方式。

4)采用基于ActiveX/COM的MapX，VB6.0编程语言，开发集信息管理、煤与瓦斯突出危险性预警于一体的煤与瓦斯突出预警系统(张华兵等，2006)。

5)根据突出灾害区域特点和区域预警原则，收集煤矿地勘钻孔资料、历史特殊资料中，与煤与瓦斯突出密切相关的信息，依据SQLServer对数据的具体管理方式，建立煤与瓦斯突出地质数据库。为煤与瓦斯突出预警做好基础工作准备。

6)结合煤与瓦斯突出地质数据库与已经较为成熟的煤与瓦斯预测数学地质方法，如多元统计理论、数量化理论;运用数据挖掘技术从已有数据库中获取知识，建立煤与瓦斯突出危险性预警模型的方法、步骤;考虑煤与瓦斯突出从孕育到激发，具有突变的特征，突出启动的突变条件，确定预警指标，尤其是确定预警阈值，提出预警级别和相应的对策措施。

7)煤与瓦斯突出预警指标与综合预警模型的建立主要围绕煤与瓦斯突出时间影响因素给出，主要包括:影响煤与瓦斯突出的自然历史原因，如:井田的地质构造、煤厚大小、煤的破坏类型、煤的埋藏深度等;影响煤与瓦斯突出的现实原因，如开采深度、支护方式、开采顺序等;影响煤与瓦斯突出的实时原因:如打钻时动力现象、瓦斯涌出初速度、瓦斯浓度等。

8)根据煤矿企业实际需要将矿图中现实存在的点、线、面转换成GIS技术中表示空间属性的点状、线状、面状图层。以煤矿地理底图作为煤与瓦斯突出预警的背景位于第二层平面，煤与瓦斯突出预警信息突出在第一平面生成煤与瓦斯突出预警图。通过利用GIS控件实现矿图管理和矿图的基本GIS操作功能;利用VisualBasic6.0与GIS控件结合开发实现GIS的扩展功能;利用VisualBasic6.0与SQLServer实现属性数据管理功能;应用Photoshop、Flash等软件完成个性化的功能和创建友好的用户界面、人机交互界面等。

预警系统设计方案如图8.1所示。

图8.1基于GIS的煤与瓦斯突出预警系统示意图