我国是煤炭生产大国,年产量居世界首位。但同时煤矿的安全生产形势非常严峻,尤其是瓦斯爆炸事故,造成大量的人员伤亡和财产损失,引起政府的高度重视。目前的煤矿安全监测监控系统在监测煤矿井下安全状况,防范安全隐患方面起着重要作用,但它仅是传感器数据的简单反应,尚未具有瓦斯爆炸预警功能,还不能较好地满足矿井安全生产管理的需要。本论文综合国内外大量相关资料和规范规定,并结合矿山具体情况,提出基于KJ90 综合监测系统和ArcGIS 的煤矿井下瓦斯爆炸预警系统。论文首先分析了国内外瓦斯爆炸的研究现状,运用事故树分析法,对煤矿井下瓦斯爆炸原因进行分析研究,建立煤矿井下瓦斯爆炸事故树,提出煤矿井下导致瓦斯爆炸的可能途径共361 条,充分说明该事件发生的可能性和危险性很大。根据所建事故树,从供氧条件、瓦斯积聚和引爆火源三大方面对煤矿井下发生瓦斯爆炸的条件进行研究。其次,论文逐一分析了瓦斯爆炸产生的危害:火焰峰面、冲击波、大量有毒有害气体、火灾和二次爆炸,对产生灾害损失进行预测,提出井下瓦斯爆炸冲击波破坏的数学模型,得出死亡半径、重伤半径、轻伤半径和财产损失半径,并用实例加以说明,提出防止瓦斯爆炸和救灾的具体措施。最后,利用ArcGIS 完美的显示和分析能力,结合KJ90 监控系统强大的数据库和实时监控功能,对煤矿井下瓦斯爆炸进行预警研究。根据大量文献和相应规程规定,建立了采掘工作面瓦斯涌出量预警模型,基于KJ90 监控系统瓦斯和风速传感器监测值预警系统,以及煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸的预警模型,并提出预警的四个危险等级及其增加和降低机制。将基于KJ90 监控系统的各预警结果显示到ArcGIS 平台,根据矿山具体情况,运用专家系统对其进行分析,提出相应措施,减少瓦斯爆炸的发生。论文结合中梁山南矿具体情况,对该矿通风系统进行安全度等级评价和通风指数分析,判断其合理性和安全性。