急倾斜煤层地测空间管理信息系统设计与关键技术研究
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摘要
随着矿山信息化进程的加快,急倾斜煤层的应用研究越来越受到关注。地测研究与煤矿行业因其专业需求的复杂性和空间数据的不可预测性,导致了煤矿地理信息系统应用与开发相对落后,但以空间信息为主的煤矿生产和地测研究又离不开GIS的管理与应用。为此,构建急倾斜煤层地理信息系统实现空间信息的管理功能将对急倾斜煤层矿区的安全生产、实时监测及地测分析具有重要的实际意义。
本文针对急倾斜煤层的自身的特点以及信息化发展现状,分析了运用地理信息系统解决急倾斜煤层问题的方法,研究了急倾斜煤层数字化建设过程中的两个比较突出的问题:如何建立数据库系统完善急倾斜煤层地测对象的管理,和如何解决立面环境下的急倾斜煤层常规图形系统的自动生成。重点解决了急倾斜煤层特殊地测要素的模型设计、数据库系统设计及建立,急倾斜煤层任意面立面投影的原理方法以及数学模型的构建。最后,系统在北京某矿得到了实际应用,取得了很好的效果。
With the rapid development of Mine informatization, more and more attention has been paid on the research on the application of steep-inclined coal seam. For the geological research on complexity of professional requirements and unpredictability of spatial data, contributing to the level of application and software development of GIS much more lower. However, coalmine production and geology researches focusing on spatial information can't develop better without the management and application of GIS. For this reason, for the safety production、realtime monitoring and geology analysis of steep-inclined coal seam prospects, it is very important and practical that constructing GIS on steep-inclined coal seam to achieve management functions of all spatial information.
In view of the own characteristics and informatization situation of steep-inclined coal seam, in this paper, the author analyzed the method with GIS to solve the problems of steep-inclined coal seam, then, researched the two main problems on the informatization of steep-inclined coal seam: how to construct database to optimize the management of geology object and how to map the facade of steep-inclined coal seam. What else importantly, built the model of particular geology object, created database and constructed the principle and mathematic model of facade projection of steep-inclined coal seam. Lastly, throughout the practice in some coalmine of Beijing, the system has been proved to be actual and effective.
本文针对急倾斜煤层的自身的特点以及信息化发展现状,分析了运用地理信息系统解决急倾斜煤层问题的方法,研究了急倾斜煤层数字化建设过程中的两个比较突出的问题:如何建立数据库系统完善急倾斜煤层地测对象的管理,和如何解决立面环境下的急倾斜煤层常规图形系统的自动生成。重点解决了急倾斜煤层特殊地测要素的模型设计、数据库系统设计及建立,急倾斜煤层任意面立面投影的原理方法以及数学模型的构建。最后,系统在北京某矿得到了实际应用,取得了很好的效果。
With the rapid development of Mine informatization, more and more attention has been paid on the research on the application of steep-inclined coal seam. For the geological research on complexity of professional requirements and unpredictability of spatial data, contributing to the level of application and software development of GIS much more lower. However, coalmine production and geology researches focusing on spatial information can't develop better without the management and application of GIS. For this reason, for the safety production、realtime monitoring and geology analysis of steep-inclined coal seam prospects, it is very important and practical that constructing GIS on steep-inclined coal seam to achieve management functions of all spatial information.
In view of the own characteristics and informatization situation of steep-inclined coal seam, in this paper, the author analyzed the method with GIS to solve the problems of steep-inclined coal seam, then, researched the two main problems on the informatization of steep-inclined coal seam: how to construct database to optimize the management of geology object and how to map the facade of steep-inclined coal seam. What else importantly, built the model of particular geology object, created database and constructed the principle and mathematic model of facade projection of steep-inclined coal seam. Lastly, throughout the practice in some coalmine of Beijing, the system has been proved to be actual and effective.
引文
[1] 吴立新,刘纯波,牛本宣,等.试论发展我国矿业地理信息系统的若干问题[J].矿山测量, 1998(4):48-51
[2] 姜在炳.煤矿地质测量信息系统(MSGIS2.5)[J] 煤田地质与勘探,2003,31(5):4-5
[3] 李栖凤.急倾斜煤层开采[M].煤炭工业出版社,1982
[4] 孙渝.急倾斜煤层的特点及开采工艺.矿业安全与环保,2002(6),Vol.29 增刊
[5] 刘亚静,毛善君,郭达志,闫红圃.急倾斜煤层立面投影图绘制.辽宁工程技术大学学报, 2006(6), Vol.25 增刊
[6] 李化奇.矿山地质[M].北京:煤炭工业出版社,2005
[7] 王正荣.计算机辅助矿井地质制图[M].北京:煤炭工业出版社,2007
[8] 涂兴子,林在康.基于 CAD 的数字矿井模型及应用.徐州:中国矿业大学出版社,2005
[9] 杨孟达,刘新华,王瑛,胡绍祥.煤矿地质学.北京:煤炭工业出版社,2000
[10] 车树成,张荣伟.煤矿地质学.徐州:中国矿业大学出版社,1996
[11] 王定武等.煤田地质与勘探方法.徐州:中国矿业大学出版社,1995.
[12] 李德仁,龚健雅,边馥苓.地理信息系统导论[M].北京:测绘出版社,1993
[13] 陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,1999
[14] 傅肃性.地理信息系统的理论与应用发展.地理科学进展,2001,Vol.20,No.2:192-198
[15] 毛善君.煤矿信息系统的理论与方法研究[D].中国矿业大学,1997,7
[16] 毛善君.煤矿地理信息系统数据模型研究[J].测绘学报,1998,27(4)
[17] 杨可明,吴立新,陈书琳等.煤矿矿图的 GIS 管理、更新与共享[J].地理与地理信息科学,2003,19(2)
[18] 周军,梁云.地理信息系统及其在地质矿产勘查中的应用.西安工程学院学报,2002,Vol.24,No.2:12
[19] 陈立潮,杨华.地理信息系统发展与技术研究.电脑开发与应用,1997,Vol.10,No.1:47-48
[20] 龚健雅.地理信息系统软件的发展趋势和我们的对策.测绘软科学研究,1997,No.1:13-19
[21] 黄玉华.地理信息系统(GIS)在我国地学中的应用.西北地质,2002,No.1:71
[22] 吴立新.论 21 世纪的矿山-数字矿山.煤炭学报,2000(3):337
[23] 张茂贤,赵其祥.信息化在矿山管理中的应用分析.中国矿业,2003,No.7:39-40
[24] 毛善君,刘桥喜,马蔼乃,徐斌恩.“数字煤矿”框架体系及其应用研究.地理与地理信息科学,2003(7)
[25] 刘桥喜,毛善君,马蔼乃,陈敬柱.煤矿安全地理信息系统的设计与实现.测绘通报,2004(2)
[26] 曹代勇等.数字矿山及其关键技术探讨.铜业工程,2005(1):10-11
[27] 吴立新.数字地球、数字中国与数字矿区.矿山测量,2000(1):6-9
[28] 冯夏庭等.21 世纪的采矿-智能矿山.中国矿业,1999(专):77-79
[29] 肖寒等.数字矿区的建设构想.江苏地质,2003(1):225-228
[30] 吴立新.论数字矿山及其基本特征与关键技术[A].第六届全国矿山测量学术会议论文集[C].2002, 68 -72
[31] 王忠,宋贵生.利用断层产状预测急倾斜煤层中的断层.河北煤炭,2001(1):12
[32] 陈开岩,陈发明.矿井通风测量数据处理方法的集成与应用[J].中国矿业大学学报, 2002, 31(6): 6002603
[33] 王德明,王俊,周福宝.基于面向对象技术开发的矿井通风图形系统[J].煤炭学报, 2000, 25(5): 5072511
[34] 李青,杨威,韩可琦,申闫春.虚拟现实技术及矿井工业广场的可控可视化研究.计算机仿真, Vol.19, No.2:32-35
[35] 李强,贾云霞.Visual C++项目开发与实践[M],北京:中国铁道出版社,2003,6-16
[36] 孟小红,王卫民,等著.地质模型计算机辅助设计原理与应用[M],北京:地质出版社,2001,18-25
[37] 吴得辰.煤田地质普查勘探手册[M],北京煤炭工业出版社,1982
[38] 高德福.矿山地质制图[M].北京冶金工业出版社,1986
[39] 陶长晖.煤田普查与勘探[M].徐州:中国矿业大学出版社,1988,258-286
[40] 崔锋周,姜玉松.VC++6.0 在立井施工钢梁选型计算中的应用[J].采矿技术,2002(12):28-30
[41] 袁崇孚,张子戌.矿井地质制图[M].北京煤炭工业出版社,1993
[42] 刘志磊.煤矿技术大百科地质勘探测量卷[M].长春银声音像出版社,2004
[43] 刘岳,梁启章.专题地图制图方法及应用[M].北京测绘出版社,1981
[44] 杨学平.计算机绘图[M].北京电力工业出版社,1980
[45] 韩丽,唐棣.基于语义激活的智能图形处理系统.计算机工程与设计,2004(6),Vol.27,No.7
[46] 王玉琨,涂兴子,康全玉,等编著.矿图 CAD 开发技术[M].中国矿业大学出版社,2002
[47] Lipsett,M.G.,Ballantyne,W.J.,Greenspan,M.“Virtual Environments for Remote Surface Mining Operations.”CIM Bulletin,January 1998
[48] Victor J.D.Delaunay Triangulations in TIN Creation:An Overview and a Linear-Time Algorithm[J].Int.J.Geographical Information Systems,1993,7(6):501-524
[49] 刘桥喜.灰色地理空间信息共享与协作模型研究[D].北京大学博士论文,2004
[50] 萨贤春,姜在炳,孙涛等.煤矿地测信息系统(MSGIS)[J].地质论评,2000,46(z1)
[51] 张海荣,毛善君,许友志等.煤矿地测综合管理信息系统研究[J].中国矿业大学学报,1999,28(5)
[52] Goodchild M.F..Geographic Information Science.International Journal of Geographic Information Science,1992,6(1):31-45
[53] Goodchild M.F. Geomatics and Geographic Information Science: Transcentury Direction and Application.In:Li Deren and Gong Jianya et.al.(eds),1998
[54] 许友志,毛善君,王景华,周荣福.定量煤田勘探学附计算机绘图.中国矿业大学出版社,1994,6
[55] 林在康,左秀锋,涂兴子.矿业信息及计算机应用.徐州:中国矿业大学出版社,2001
[56] 刘仁义,刘南,苏国中.图形数据与关系数据库的结合及其应用.测绘学报,2001(4)
[57] 戴刚毅,鲍征宇.基于 GIS 的矿山空间数据库的建立.物探化探计算技术,2000(1)
[58] 杨宏敏,杨真.基于 AutoCAD 的矿井立体图绘制.矿山压力与顶板管理,2003,20
[59] 黄健全,罗明高,胡雪涛.实用计算机地质制图[M].北京:地质出版社,1998.
[2] 姜在炳.煤矿地质测量信息系统(MSGIS2.5)[J] 煤田地质与勘探,2003,31(5):4-5
[3] 李栖凤.急倾斜煤层开采[M].煤炭工业出版社,1982
[4] 孙渝.急倾斜煤层的特点及开采工艺.矿业安全与环保,2002(6),Vol.29 增刊
[5] 刘亚静,毛善君,郭达志,闫红圃.急倾斜煤层立面投影图绘制.辽宁工程技术大学学报, 2006(6), Vol.25 增刊
[6] 李化奇.矿山地质[M].北京:煤炭工业出版社,2005
[7] 王正荣.计算机辅助矿井地质制图[M].北京:煤炭工业出版社,2007
[8] 涂兴子,林在康.基于 CAD 的数字矿井模型及应用.徐州:中国矿业大学出版社,2005
[9] 杨孟达,刘新华,王瑛,胡绍祥.煤矿地质学.北京:煤炭工业出版社,2000
[10] 车树成,张荣伟.煤矿地质学.徐州:中国矿业大学出版社,1996
[11] 王定武等.煤田地质与勘探方法.徐州:中国矿业大学出版社,1995.
[12] 李德仁,龚健雅,边馥苓.地理信息系统导论[M].北京:测绘出版社,1993
[13] 陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,1999
[14] 傅肃性.地理信息系统的理论与应用发展.地理科学进展,2001,Vol.20,No.2:192-198
[15] 毛善君.煤矿信息系统的理论与方法研究[D].中国矿业大学,1997,7
[16] 毛善君.煤矿地理信息系统数据模型研究[J].测绘学报,1998,27(4)
[17] 杨可明,吴立新,陈书琳等.煤矿矿图的 GIS 管理、更新与共享[J].地理与地理信息科学,2003,19(2)
[18] 周军,梁云.地理信息系统及其在地质矿产勘查中的应用.西安工程学院学报,2002,Vol.24,No.2:12
[19] 陈立潮,杨华.地理信息系统发展与技术研究.电脑开发与应用,1997,Vol.10,No.1:47-48
[20] 龚健雅.地理信息系统软件的发展趋势和我们的对策.测绘软科学研究,1997,No.1:13-19
[21] 黄玉华.地理信息系统(GIS)在我国地学中的应用.西北地质,2002,No.1:71
[22] 吴立新.论 21 世纪的矿山-数字矿山.煤炭学报,2000(3):337
[23] 张茂贤,赵其祥.信息化在矿山管理中的应用分析.中国矿业,2003,No.7:39-40
[24] 毛善君,刘桥喜,马蔼乃,徐斌恩.“数字煤矿”框架体系及其应用研究.地理与地理信息科学,2003(7)
[25] 刘桥喜,毛善君,马蔼乃,陈敬柱.煤矿安全地理信息系统的设计与实现.测绘通报,2004(2)
[26] 曹代勇等.数字矿山及其关键技术探讨.铜业工程,2005(1):10-11
[27] 吴立新.数字地球、数字中国与数字矿区.矿山测量,2000(1):6-9
[28] 冯夏庭等.21 世纪的采矿-智能矿山.中国矿业,1999(专):77-79
[29] 肖寒等.数字矿区的建设构想.江苏地质,2003(1):225-228
[30] 吴立新.论数字矿山及其基本特征与关键技术[A].第六届全国矿山测量学术会议论文集[C].2002, 68 -72
[31] 王忠,宋贵生.利用断层产状预测急倾斜煤层中的断层.河北煤炭,2001(1):12
[32] 陈开岩,陈发明.矿井通风测量数据处理方法的集成与应用[J].中国矿业大学学报, 2002, 31(6): 6002603
[33] 王德明,王俊,周福宝.基于面向对象技术开发的矿井通风图形系统[J].煤炭学报, 2000, 25(5): 5072511
[34] 李青,杨威,韩可琦,申闫春.虚拟现实技术及矿井工业广场的可控可视化研究.计算机仿真, Vol.19, No.2:32-35
[35] 李强,贾云霞.Visual C++项目开发与实践[M],北京:中国铁道出版社,2003,6-16
[36] 孟小红,王卫民,等著.地质模型计算机辅助设计原理与应用[M],北京:地质出版社,2001,18-25
[37] 吴得辰.煤田地质普查勘探手册[M],北京煤炭工业出版社,1982
[38] 高德福.矿山地质制图[M].北京冶金工业出版社,1986
[39] 陶长晖.煤田普查与勘探[M].徐州:中国矿业大学出版社,1988,258-286
[40] 崔锋周,姜玉松.VC++6.0 在立井施工钢梁选型计算中的应用[J].采矿技术,2002(12):28-30
[41] 袁崇孚,张子戌.矿井地质制图[M].北京煤炭工业出版社,1993
[42] 刘志磊.煤矿技术大百科地质勘探测量卷[M].长春银声音像出版社,2004
[43] 刘岳,梁启章.专题地图制图方法及应用[M].北京测绘出版社,1981
[44] 杨学平.计算机绘图[M].北京电力工业出版社,1980
[45] 韩丽,唐棣.基于语义激活的智能图形处理系统.计算机工程与设计,2004(6),Vol.27,No.7
[46] 王玉琨,涂兴子,康全玉,等编著.矿图 CAD 开发技术[M].中国矿业大学出版社,2002
[47] Lipsett,M.G.,Ballantyne,W.J.,Greenspan,M.“Virtual Environments for Remote Surface Mining Operations.”CIM Bulletin,January 1998
[48] Victor J.D.Delaunay Triangulations in TIN Creation:An Overview and a Linear-Time Algorithm[J].Int.J.Geographical Information Systems,1993,7(6):501-524
[49] 刘桥喜.灰色地理空间信息共享与协作模型研究[D].北京大学博士论文,2004
[50] 萨贤春,姜在炳,孙涛等.煤矿地测信息系统(MSGIS)[J].地质论评,2000,46(z1)
[51] 张海荣,毛善君,许友志等.煤矿地测综合管理信息系统研究[J].中国矿业大学学报,1999,28(5)
[52] Goodchild M.F..Geographic Information Science.International Journal of Geographic Information Science,1992,6(1):31-45
[53] Goodchild M.F. Geomatics and Geographic Information Science: Transcentury Direction and Application.In:Li Deren and Gong Jianya et.al.(eds),1998
[54] 许友志,毛善君,王景华,周荣福.定量煤田勘探学附计算机绘图.中国矿业大学出版社,1994,6
[55] 林在康,左秀锋,涂兴子.矿业信息及计算机应用.徐州:中国矿业大学出版社,2001
[56] 刘仁义,刘南,苏国中.图形数据与关系数据库的结合及其应用.测绘学报,2001(4)
[57] 戴刚毅,鲍征宇.基于 GIS 的矿山空间数据库的建立.物探化探计算技术,2000(1)
[58] 杨宏敏,杨真.基于 AutoCAD 的矿井立体图绘制.矿山压力与顶板管理,2003,20
[59] 黄健全,罗明高,胡雪涛.实用计算机地质制图[M].北京:地质出版社,1998.