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[摘 要]当前，我国煤矿开采已进入深层开采阶段，浅层煤矿开采几近枯竭，对此，加强先进生产技术及管理技术在煤矿开采中的应用是保证煤矿安全有序生产的重要途径。煤矿水文地质工作关系煤矿安全，特别是矿井水害及生产方面。我国煤矿开采历程较长，积累了丰富的水文地质信息资料，对这些资料信息进行有效的管理和分析，对提高煤矿水文地质工作水平具有重大意義。本文就煤矿水文地质管理信息系统的开发与应用展开讨论，分析如何实现该系统的标准化和规范化，从而为煤矿水文地质工作提供科学合理的依据。
[关键词]煤矿 水文地质管理信息系统 开发 应用
中图分类号：M72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0228-01
在我国煤矿勘探、开采过程中，积累了极其丰富的水文地质资料，对于这些资料信息的处理具有多样化的方法。当前，煤矿生产效率和质量不断提高，矿井水文地质资料信息量也在相继增长。但是，在这种情况下，我国煤矿在资料信息管理中没有形成统一性和规范性，由于资料信息多而杂，决策人员只能根据自身经验和主观判断来分析和研究相关资料信息，直接影响煤矿的安全。随着计算机技术不断发展，其在各行业领域应用越来越广泛，煤矿行业也不例外，结合现代化技术手段将煤矿水文地质资料信息进行综合分析研究，建立水文地质管理信息系统，这样不仅能够提供资源利用率，还便于煤矿管理者提供决策依据，同时提供煤矿水文地质管理工作水平，使其更加科学化、系统化以及规范化，从而保证矿井防治水害工作的有效性，提高矿井生产效率和安全质量。
一、煤矿水文地质管理信息系统的设计原则
根据煤矿水文地质管理信息系统开发的实际情况，矿井水文地质信息管理系统的开发过程中应采用渐增的形式，在此基础上，要充分表现出煤矿水文地质信息管理系统的先进性、新颖性以及实用性，因此必须遵循相应的设计原则：
第一，遵循系统实用性原则，结合煤矿生产实际情况，避免琐碎且无用的功能设计，为用户提供切实有效的服务功能，保证系统是数据输送与录入的便捷性；
第二，人性化原则，根据用户对象进行界面设计，尽量采用中文界面，这样能够使操作者更快的掌握其实际操作方法，以此提高系统的实用性；
第三，先进性的原则，系统可以应用多种高新技术成果，如集成技术、可视化技术等。从而实现多个系统的集成及可视化操作，实现系统资源共享；
第四，延伸性原则，系统设计不能仅用于现阶段需求，对未来发展各项功能及实际应用的需求要有一定的延伸性，保证系统设计及应用符合煤矿事业长远发展及后期项目实施的连续性，提高系统的灵活性；
第五，规范化、标准化原则，系统设计及构造措施应充分结合煤矿行业及相关行业的规范化标准。同时，遵循数据采集、信息形式、信息内容以及信息存档、信息传递等各方面的制度化、规范化、标准化以及系统化。
二、煤矿水文地质管理信息系统的开发
根据煤矿水文地质资料信息录入、查询、图像、输出等全过程的实际运行情况，将系统分为三大模块：数据库模块、数据分析及动态模块、输出模块。
数据库模块：在煤矿水文地质资料信息分析和研究的基础上，建立煤矿水文地质数据库，这是整体系统的基础。根据煤矿水文地质工作的实际需要，主要采集矿区水文地质、气象条件、矿井、抽水、历史开采以及防治等方面的数据信息。数据库的检索查询时（是）整体系统的核心，用户选定查询文件名后，根据数据库的中文名字段，由用户自行操作、组合、查询及导出内容。利用相关查询算法得出结果，这种方式操作灵活、查询效率高、查询结果准确，使用这一部分模块可将相关数据信息进行打印或在界面浏览。
数据分析及动态模块：该模块能够让煤矿水文地质工作者和生产管理决策人员直接应用数据库量化分析矿井水害特征，从而为煤矿安全生产、防治水害及矿区资源合理利用提供科学的决策依据。该模块主要是通过系统软件进行各种图形绘制，使其与矿井水害相关的动态曲线及图像信息综合在一起，形成一个数据分析及动态成图体系，当数据库信息改变，相应的图形也会发生改变，从而帮助决策人员及时、准确、有效的分析和预测矿井识海的动态特征，为提高煤矿安全提供强有力的支持。
数据输出模块：这部分模块是为了满足煤矿生产管理规范化、标准化以及有效化需求所设置的，其能够将数据库中所有的资料信心进行打印输出。该模块开发是利用动态报表进行数据输出，当数据库中数据信息增加，其实时数据报表的记录数量也会增加。
三、煤矿水文地质管理信息系统的应用
（一） 水化学样品分析
本文通过对某煤矿矿井地下水化学样品进行分析，应用煤矿水文地质管理信息系统的数据分析处理模块，对数据库中存储的50水化学样品进行Q型聚类分析。分析过程中，模拟统计量可以采用斜交距离系数，根据数据信息的变量情况好不同聚类方法，对其进行20次聚类分析。然后通过多次分析对比以及检验，确定采用该种分析方法研究该煤矿水化学特征的具体方案为：50各水化学样品中含有多重阴阳离子、矿化物、硬度等多个变量指标。
在该结果中，可以将该煤矿深层水和浅层水分成不同类型的水化学特征，从而使煤矿水文类型划分更加科学化、合理化，以此为防治煤矿水害提供有效的科学依据。从整体分析情况来看，对该煤矿矿井水系统水化学特征的分析与研究，得出的结果与实际相符。
（二） 水量预测及评价
对煤矿矿井下的涌水量进行预测和计算的方法有很多，例如数值法、分析法、解析法等。本文结合煤矿水文地质管理信息系统的数据分析及动态绘制模块，对该煤矿矿井下的涌水量进行探讨和研究。
经实践和统计表明，对于很多裂缝含水层充水的矿井来说，在建井及开采期，随开采面积的增加，矿井涌水量逐渐增加；当矿井涌水量增加至一定程度时，其就会逐步趋于稳定。但是，如果有大量水源涌入，就会出现重复现象。
在本文研究的某煤矿矿井地下水系统中，矿井地层岩水主要是太灰水和奥灰水，在相关数据分析中，因矿井扩充，导致地下水系统失衡，进而导致地层基岩裂缝水向矿井涌入，经水文观测矿井水位下降较慢，涌入水源的排放量增大。随着当前矿井开拓及开采规模不断扩大，矿井地下水渗漏及水位升降基本趋于稳定状态，经水文观测实时动态水位较平缓。涌水量与排放量基本持平，但是由于钻孔作业，导致矿井涌水量不断增加。
四、结语
煤矿水文地质管理信息系统具有诸多优势和优点，其系统功能强大、整体结构简单、操作灵活。整个系统可以划分为三大模块，即数据库模块、数据分析及动态绘制模块以及数据输出模块。该系统应用于煤矿水文地质工作中，对煤矿水文地质进行全面、系统的综合分析和数据处理提供了有效的技术支持，同时为煤矿生产管理者和决策人员进行决策提供有科学合理的决策依据。总体来说，应用煤矿水文地质管理信息系统对煤矿水文地质资料信息进行管理，并结合系统分析、计算以及处理功能为煤矿安全生产提供科学化、合理化以及规范化的技术工具，该系统的建立对促进煤矿水文地质工作具有极其重要的意义。
参考文献
[1]耿赟，杨飞，万鹏，等.GIS技术在矿井水文地质领域的开发与应用[J].中国科技博览，2010（18）.
[2]孙莹洁，田蒲源，计炜.基于MapObjects的矿井水文地质信息系统设计与实现[J].桂林理工大学学报，2011（1）.
[3]曹德云.论矿山水文地质类型及地下水对采矿影响的防范措施[J].煤炭技术，2013（9）.
[4]束龙仓，陶玉飞，刘佩贵.考虑水文地质参数不确定性的地下水补给量可靠度计算[J].水利学报，2008（3）.
[关键词]煤矿 水文地质管理信息系统 开发 应用
中图分类号：M72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0228-01
在我国煤矿勘探、开采过程中，积累了极其丰富的水文地质资料，对于这些资料信息的处理具有多样化的方法。当前，煤矿生产效率和质量不断提高，矿井水文地质资料信息量也在相继增长。但是，在这种情况下，我国煤矿在资料信息管理中没有形成统一性和规范性，由于资料信息多而杂，决策人员只能根据自身经验和主观判断来分析和研究相关资料信息，直接影响煤矿的安全。随着计算机技术不断发展，其在各行业领域应用越来越广泛，煤矿行业也不例外，结合现代化技术手段将煤矿水文地质资料信息进行综合分析研究，建立水文地质管理信息系统，这样不仅能够提供资源利用率，还便于煤矿管理者提供决策依据，同时提供煤矿水文地质管理工作水平，使其更加科学化、系统化以及规范化，从而保证矿井防治水害工作的有效性，提高矿井生产效率和安全质量。
一、煤矿水文地质管理信息系统的设计原则
根据煤矿水文地质管理信息系统开发的实际情况，矿井水文地质信息管理系统的开发过程中应采用渐增的形式，在此基础上，要充分表现出煤矿水文地质信息管理系统的先进性、新颖性以及实用性，因此必须遵循相应的设计原则：
第一，遵循系统实用性原则，结合煤矿生产实际情况，避免琐碎且无用的功能设计，为用户提供切实有效的服务功能，保证系统是数据输送与录入的便捷性；
第二，人性化原则，根据用户对象进行界面设计，尽量采用中文界面，这样能够使操作者更快的掌握其实际操作方法，以此提高系统的实用性；
第三，先进性的原则，系统可以应用多种高新技术成果，如集成技术、可视化技术等。从而实现多个系统的集成及可视化操作，实现系统资源共享；
第四，延伸性原则，系统设计不能仅用于现阶段需求，对未来发展各项功能及实际应用的需求要有一定的延伸性，保证系统设计及应用符合煤矿事业长远发展及后期项目实施的连续性，提高系统的灵活性；
第五，规范化、标准化原则，系统设计及构造措施应充分结合煤矿行业及相关行业的规范化标准。同时，遵循数据采集、信息形式、信息内容以及信息存档、信息传递等各方面的制度化、规范化、标准化以及系统化。
二、煤矿水文地质管理信息系统的开发
根据煤矿水文地质资料信息录入、查询、图像、输出等全过程的实际运行情况，将系统分为三大模块：数据库模块、数据分析及动态模块、输出模块。
数据库模块：在煤矿水文地质资料信息分析和研究的基础上，建立煤矿水文地质数据库，这是整体系统的基础。根据煤矿水文地质工作的实际需要，主要采集矿区水文地质、气象条件、矿井、抽水、历史开采以及防治等方面的数据信息。数据库的检索查询时（是）整体系统的核心，用户选定查询文件名后，根据数据库的中文名字段，由用户自行操作、组合、查询及导出内容。利用相关查询算法得出结果，这种方式操作灵活、查询效率高、查询结果准确，使用这一部分模块可将相关数据信息进行打印或在界面浏览。
数据分析及动态模块：该模块能够让煤矿水文地质工作者和生产管理决策人员直接应用数据库量化分析矿井水害特征，从而为煤矿安全生产、防治水害及矿区资源合理利用提供科学的决策依据。该模块主要是通过系统软件进行各种图形绘制，使其与矿井水害相关的动态曲线及图像信息综合在一起，形成一个数据分析及动态成图体系，当数据库信息改变，相应的图形也会发生改变，从而帮助决策人员及时、准确、有效的分析和预测矿井识海的动态特征，为提高煤矿安全提供强有力的支持。
数据输出模块：这部分模块是为了满足煤矿生产管理规范化、标准化以及有效化需求所设置的，其能够将数据库中所有的资料信心进行打印输出。该模块开发是利用动态报表进行数据输出，当数据库中数据信息增加，其实时数据报表的记录数量也会增加。
三、煤矿水文地质管理信息系统的应用
（一） 水化学样品分析
本文通过对某煤矿矿井地下水化学样品进行分析，应用煤矿水文地质管理信息系统的数据分析处理模块，对数据库中存储的50水化学样品进行Q型聚类分析。分析过程中，模拟统计量可以采用斜交距离系数，根据数据信息的变量情况好不同聚类方法，对其进行20次聚类分析。然后通过多次分析对比以及检验，确定采用该种分析方法研究该煤矿水化学特征的具体方案为：50各水化学样品中含有多重阴阳离子、矿化物、硬度等多个变量指标。
在该结果中，可以将该煤矿深层水和浅层水分成不同类型的水化学特征，从而使煤矿水文类型划分更加科学化、合理化，以此为防治煤矿水害提供有效的科学依据。从整体分析情况来看，对该煤矿矿井水系统水化学特征的分析与研究，得出的结果与实际相符。
（二） 水量预测及评价
对煤矿矿井下的涌水量进行预测和计算的方法有很多，例如数值法、分析法、解析法等。本文结合煤矿水文地质管理信息系统的数据分析及动态绘制模块，对该煤矿矿井下的涌水量进行探讨和研究。
经实践和统计表明，对于很多裂缝含水层充水的矿井来说，在建井及开采期，随开采面积的增加，矿井涌水量逐渐增加；当矿井涌水量增加至一定程度时，其就会逐步趋于稳定。但是，如果有大量水源涌入，就会出现重复现象。
在本文研究的某煤矿矿井地下水系统中，矿井地层岩水主要是太灰水和奥灰水，在相关数据分析中，因矿井扩充，导致地下水系统失衡，进而导致地层基岩裂缝水向矿井涌入，经水文观测矿井水位下降较慢，涌入水源的排放量增大。随着当前矿井开拓及开采规模不断扩大，矿井地下水渗漏及水位升降基本趋于稳定状态，经水文观测实时动态水位较平缓。涌水量与排放量基本持平，但是由于钻孔作业，导致矿井涌水量不断增加。
四、结语
煤矿水文地质管理信息系统具有诸多优势和优点，其系统功能强大、整体结构简单、操作灵活。整个系统可以划分为三大模块，即数据库模块、数据分析及动态绘制模块以及数据输出模块。该系统应用于煤矿水文地质工作中，对煤矿水文地质进行全面、系统的综合分析和数据处理提供了有效的技术支持，同时为煤矿生产管理者和决策人员进行决策提供有科学合理的决策依据。总体来说，应用煤矿水文地质管理信息系统对煤矿水文地质资料信息进行管理，并结合系统分析、计算以及处理功能为煤矿安全生产提供科学化、合理化以及规范化的技术工具，该系统的建立对促进煤矿水文地质工作具有极其重要的意义。
参考文献
[1]耿赟，杨飞，万鹏，等.GIS技术在矿井水文地质领域的开发与应用[J].中国科技博览，2010（18）.
[2]孙莹洁，田蒲源，计炜.基于MapObjects的矿井水文地质信息系统设计与实现[J].桂林理工大学学报，2011（1）.
[3]曹德云.论矿山水文地质类型及地下水对采矿影响的防范措施[J].煤炭技术，2013（9）.
[4]束龙仓，陶玉飞，刘佩贵.考虑水文地质参数不确定性的地下水补给量可靠度计算[J].水利学报，2008（3）.