白象山铁矿突水风险模糊数学综合评价及其空间数据库系统的建设
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摘要
复杂富水铁矿在开发过程中,时常伴随着突水灾害的发生,有效防治日益突出的矿井突水灾害成为亟待解决的难题。本论文即依托国家“十一五”科技支撑项目“复杂富水矿床开采关键技术开发与研究”(编号:2006BAB02A01),以典型复杂富水铁矿区—白象山铁矿为研究对象,运用模糊数学方法对矿区东西大巷纵剖面的突水风险进行了分区综合评价研究,并利用SUPAC建立矿区突水风险分区实体模型,设计并建立了白象山铁矿空间数据库系统,得到了一些有益的结论和成果,为该类富水矿床的地下水灾害防治工作提供了理论和实践上的指导作用。主要研究内容及其成果如下:
⑴在对白象山铁矿突水风险影响因素综合分析的基础上,运用模糊数学方法,建立了矿区突水风险评价的模型,对突水风险进行了分区综合分析与评价,确定了矿区东西大巷纵剖面的突水风险变化规律,绘制了白象山铁矿矿区东西大巷纵剖面突水风险分区评价图。
⑵基于模糊数学理论,在矿区三个水平面(-390m、-450m和-495m)以及东西大巷纵剖面突水风险分区基础上,以大型矿山工程软件SUPAC软件为工具,建立了白象山铁矿突水评价的实体模型,并能验证实体模型的有效性,而后导出数据构建了白象山铁矿突水风险数据库,为矿区突水防治措施的制定提供了可靠的前提和依据。
⑶以系统科学理论为指导,综合运用计算机科学、GIS技术、模糊评价理论等多学科的知识,通过对系统目标与任务、需求、数据源的分析,进行了白象山铁矿空间数据库的结构与功能设计。按照空间数据库建设的要求,建立了一个包含文本、图形、表格等数据类型的数据库,并能按照需要导出数据和图形,为制定矿区安全生产方案提供了直观可靠的数据支持。
The construction and mining of a complicated water-rich iron mine is often endangered by water-inrush geologic hazards. So, the water-inrush is a difficult problem which desiderates to be solved effectively as soon as possible. Relying on the“the development and study on the crucial technology of exploring the complicated water-rich mine”(NO.2006BAB02A01), one of the national“11th Five-Year”science and technology supporting projects, on the basis of systematical deep analysis of the geohydrologic conditions in the typical complicated iron mine of Baixiangshan, the thesis has applied the fuzzy mathematics method to the comprehensive evaluation research on the partition of inrush risk of the vertical sections of the eastern and western tunnels of the mining area, and established the physical model of the partition of inrush risk, designed and established the spatial database system of Baixiangshan iron mine, The above research can provide the theoretical and practical help for prevention and control ground water of the water-rich deposit. The main works and contents are as followed:
(1) On the basis of the comprehensive analysis of effect factors of the inrush risk, fuzzy mathematics methods are used to establish the model of water-inrush risk assessment, and the synthetical analysis and evaluation are performed. So, the variation laws of water-inrush risk of the eastern and western tunnels have been ascertained, and subarea evolution maps have been completed.
(2) By terms of the fuzzy mathematics, based on the partitions of inrush risk of the three levels (-495m, -450m and -390m) and vertical sections of the eastern and western tunnels, the physical model of the partition of inrush risk was established by means of SUPAC, the validity of which also could be illustrated. Then, the spatial database system of partitions of inrush risk of Baixiangshan iron mine was established. The above research can provide the theoretical and practical help for prevention and control ground water of the water-rich deposit.
(3) Guided with the systems science theory, structure and function of the spatial database system of Baixiangshan iron mine, was designed through analyzing the aim and assignment of the system, and the request of users and the data pool. This process is based on the comprehensive utilization of computer science, GIS technology and the environment evaluation theory and so on. According to the detailed and systematical demand analysis, this dissertation carved out the data layers and established the database which contains words, figures and table. Data and figures could be exported by request, which would provide the straightforward and reliable data support for the safety production program.
⑴在对白象山铁矿突水风险影响因素综合分析的基础上,运用模糊数学方法,建立了矿区突水风险评价的模型,对突水风险进行了分区综合分析与评价,确定了矿区东西大巷纵剖面的突水风险变化规律,绘制了白象山铁矿矿区东西大巷纵剖面突水风险分区评价图。
⑵基于模糊数学理论,在矿区三个水平面(-390m、-450m和-495m)以及东西大巷纵剖面突水风险分区基础上,以大型矿山工程软件SUPAC软件为工具,建立了白象山铁矿突水评价的实体模型,并能验证实体模型的有效性,而后导出数据构建了白象山铁矿突水风险数据库,为矿区突水防治措施的制定提供了可靠的前提和依据。
⑶以系统科学理论为指导,综合运用计算机科学、GIS技术、模糊评价理论等多学科的知识,通过对系统目标与任务、需求、数据源的分析,进行了白象山铁矿空间数据库的结构与功能设计。按照空间数据库建设的要求,建立了一个包含文本、图形、表格等数据类型的数据库,并能按照需要导出数据和图形,为制定矿区安全生产方案提供了直观可靠的数据支持。
The construction and mining of a complicated water-rich iron mine is often endangered by water-inrush geologic hazards. So, the water-inrush is a difficult problem which desiderates to be solved effectively as soon as possible. Relying on the“the development and study on the crucial technology of exploring the complicated water-rich mine”(NO.2006BAB02A01), one of the national“11th Five-Year”science and technology supporting projects, on the basis of systematical deep analysis of the geohydrologic conditions in the typical complicated iron mine of Baixiangshan, the thesis has applied the fuzzy mathematics method to the comprehensive evaluation research on the partition of inrush risk of the vertical sections of the eastern and western tunnels of the mining area, and established the physical model of the partition of inrush risk, designed and established the spatial database system of Baixiangshan iron mine, The above research can provide the theoretical and practical help for prevention and control ground water of the water-rich deposit. The main works and contents are as followed:
(1) On the basis of the comprehensive analysis of effect factors of the inrush risk, fuzzy mathematics methods are used to establish the model of water-inrush risk assessment, and the synthetical analysis and evaluation are performed. So, the variation laws of water-inrush risk of the eastern and western tunnels have been ascertained, and subarea evolution maps have been completed.
(2) By terms of the fuzzy mathematics, based on the partitions of inrush risk of the three levels (-495m, -450m and -390m) and vertical sections of the eastern and western tunnels, the physical model of the partition of inrush risk was established by means of SUPAC, the validity of which also could be illustrated. Then, the spatial database system of partitions of inrush risk of Baixiangshan iron mine was established. The above research can provide the theoretical and practical help for prevention and control ground water of the water-rich deposit.
(3) Guided with the systems science theory, structure and function of the spatial database system of Baixiangshan iron mine, was designed through analyzing the aim and assignment of the system, and the request of users and the data pool. This process is based on the comprehensive utilization of computer science, GIS technology and the environment evaluation theory and so on. According to the detailed and systematical demand analysis, this dissertation carved out the data layers and established the database which contains words, figures and table. Data and figures could be exported by request, which would provide the straightforward and reliable data support for the safety production program.
引文
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