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【摘 要】为了提高矿井瓦斯赋存规律分析的准确性和智能化程度，提出了多因素共同作用下瓦斯原始数据筛选和瓦斯赋存规律分析的一种智能化技术。介绍了如何利用地理信息（GIS）技术建立瓦斯地质空间数据模型，结合计算机编程实现了对大量复杂的原始数据的智能分析、处理和筛选。并实现了瓦斯赋存规律多种主控因素情况下多元回归的自动智能化分析，进而使得瓦斯赋存规律模型可以在取得新的原始数据后进行动态、智能的更新。为煤矿工作人员快速、准确的掌握地矿井瓦斯赋存规律提供了先进的手段和工具。
【关键词】GIS；瓦斯赋存规律；多元回归
Intelligent analysis technology of mine gas deposit law on multi-factor influence based on GIS
Zhu Lin，Wei Chun-long
（Jiangxi Geology and Mineral Exploration and Development Bureau 901 Geological Brigade Pingxiang Jiangxi 337000）
【Abstract】In order to improve the analysis accuracy and automation of gas deposit law， put forward a intelligent analysis technology of gas original data mining and gas deposit law on multi-factor influence. Describes how to use geographic information （GIS） technology to establish gas geological spatial data model， combined with computer programming for a large number of complex raw data for intelligence analysis， processing and screening. And to achieve a regression， multiple regression analysis of one-touch， making the model of gas occurrence in the raw data to obtain a new dynamic， intelligent update. For coal mine workers quickly and accurately grasp the occurrence of coal mine gas law to provide advanced instruments and tools.
【Key words】GIS；Gas deposit law；Multiple regression
1.准确的掌握矿井瓦斯赋存规律是直观了解瓦斯分布情况和超前预测瓦斯压力、含量、涌出量的基础，也是对煤与瓦斯突出危险性进行预测、划分突出危险性区域的前提。但现有的瓦斯赋存规律分析方法存在诸多缺陷[1]。
1.1 主要表现在以下几个方面：
（1）现有瓦斯参数原始数据多以文字形式表达，缺乏对空间数据的有效表达和及时分析，不能精确的反映井下瓦斯数据与地质数据的真实空间位置关系。
（2）现有瓦斯参数测点的空间位置数据如埋深、标高等大多是通过人工从采掘工程平面图中凭肉眼和经验读出，没有经过精确的计算，导致原始数据本身就存在一定误差。
（3）目前瓦斯赋存规律分析多采用单因素模型，忽略了大多数矿井的瓦斯赋存规律都存在多种主控因素的情况，缺乏对多种影响因素共同作用下的综合分析，无法精确、真实的反映瓦斯赋存规律。
（4）目前瓦斯赋存规律分析大多是通过Matlab、Excel等数据处理软件进行分析。此系列软件是一些通用软件没有考虑煤矿行业的特殊性，更不可能反映地质构造等因素对瓦斯赋存的影响。
（5）瓦斯赋存规律分析是随着原始数据的增多而逐渐趋于准确的。随着井下采掘作业的进行会取得大量的原始瓦斯压力、含量、涌出量数据，这就需要对大量的原始数据进行筛选并对瓦斯赋存模型进行动态实时的修正和更新。如果仅仅依靠技术人员手工进行处理，不仅对技术人员较高要求，而且工作量巨大，也很难保证数据处理的准确性。
1.2 近年来逐渐发展起来的GIS技术[2]
，以其强大的空间数据管理和空间分析功能，为我们管理瓦斯地质数据资料和智能分析瓦斯赋存规律提供了技术支持。本文采用目前最常用的GIS平台ArcGIS结合.Net开发平台，开展对矿井瓦斯赋存规律多影响因素智能分析技术的研究。
2. 矿井瓦斯赋存规律分析的主要数据
矿井瓦斯地质规律分析主要是以已采区域的瓦斯参数数据和地质条件为基础分地质单元考虑，并参考地质勘探数据进行的。主要数据细化如下：
（1）地质资料。地堪钻孔数据、井田边界线、煤层风氧化带、煤层底板等高线、主要地质构造、煤层厚度、构造煤类型和厚度以及其他地质资料（如火成岩、岩溶影响范围等）。
（2）瓦斯资料。突出现象发生的位置、突出煤量和瓦斯涌出量、井下瓦斯压力测点、瓦斯含量测点、采掘工作面每天的瓦斯浓度、风量和抽放量等。
3. 关键技术的实现
3.1 瓦斯地质空间数据模型的建立。
（1）地理信息系统（GIS）可以存储地理空间数据及其相关属性数据，并可以分析各个空间实体间的相互关系。使用GIS对瓦斯地质数据进行矢量化，将瓦斯赋存规律分析涉及的空间实体划分为点、线对象存入空间数据库，以图层的形式管理瓦斯地质数据以便读取和分析。
【关键词】GIS；瓦斯赋存规律；多元回归
Intelligent analysis technology of mine gas deposit law on multi-factor influence based on GIS
Zhu Lin，Wei Chun-long
（Jiangxi Geology and Mineral Exploration and Development Bureau 901 Geological Brigade Pingxiang Jiangxi 337000）
【Abstract】In order to improve the analysis accuracy and automation of gas deposit law， put forward a intelligent analysis technology of gas original data mining and gas deposit law on multi-factor influence. Describes how to use geographic information （GIS） technology to establish gas geological spatial data model， combined with computer programming for a large number of complex raw data for intelligence analysis， processing and screening. And to achieve a regression， multiple regression analysis of one-touch， making the model of gas occurrence in the raw data to obtain a new dynamic， intelligent update. For coal mine workers quickly and accurately grasp the occurrence of coal mine gas law to provide advanced instruments and tools.
【Key words】GIS；Gas deposit law；Multiple regression
1.准确的掌握矿井瓦斯赋存规律是直观了解瓦斯分布情况和超前预测瓦斯压力、含量、涌出量的基础，也是对煤与瓦斯突出危险性进行预测、划分突出危险性区域的前提。但现有的瓦斯赋存规律分析方法存在诸多缺陷[1]。
1.1 主要表现在以下几个方面：
（1）现有瓦斯参数原始数据多以文字形式表达，缺乏对空间数据的有效表达和及时分析，不能精确的反映井下瓦斯数据与地质数据的真实空间位置关系。
（2）现有瓦斯参数测点的空间位置数据如埋深、标高等大多是通过人工从采掘工程平面图中凭肉眼和经验读出，没有经过精确的计算，导致原始数据本身就存在一定误差。
（3）目前瓦斯赋存规律分析多采用单因素模型，忽略了大多数矿井的瓦斯赋存规律都存在多种主控因素的情况，缺乏对多种影响因素共同作用下的综合分析，无法精确、真实的反映瓦斯赋存规律。
（4）目前瓦斯赋存规律分析大多是通过Matlab、Excel等数据处理软件进行分析。此系列软件是一些通用软件没有考虑煤矿行业的特殊性，更不可能反映地质构造等因素对瓦斯赋存的影响。
（5）瓦斯赋存规律分析是随着原始数据的增多而逐渐趋于准确的。随着井下采掘作业的进行会取得大量的原始瓦斯压力、含量、涌出量数据，这就需要对大量的原始数据进行筛选并对瓦斯赋存模型进行动态实时的修正和更新。如果仅仅依靠技术人员手工进行处理，不仅对技术人员较高要求，而且工作量巨大，也很难保证数据处理的准确性。
1.2 近年来逐渐发展起来的GIS技术[2]
，以其强大的空间数据管理和空间分析功能，为我们管理瓦斯地质数据资料和智能分析瓦斯赋存规律提供了技术支持。本文采用目前最常用的GIS平台ArcGIS结合.Net开发平台，开展对矿井瓦斯赋存规律多影响因素智能分析技术的研究。
2. 矿井瓦斯赋存规律分析的主要数据
矿井瓦斯地质规律分析主要是以已采区域的瓦斯参数数据和地质条件为基础分地质单元考虑，并参考地质勘探数据进行的。主要数据细化如下：
（1）地质资料。地堪钻孔数据、井田边界线、煤层风氧化带、煤层底板等高线、主要地质构造、煤层厚度、构造煤类型和厚度以及其他地质资料（如火成岩、岩溶影响范围等）。
（2）瓦斯资料。突出现象发生的位置、突出煤量和瓦斯涌出量、井下瓦斯压力测点、瓦斯含量测点、采掘工作面每天的瓦斯浓度、风量和抽放量等。
3. 关键技术的实现
3.1 瓦斯地质空间数据模型的建立。
（1）地理信息系统（GIS）可以存储地理空间数据及其相关属性数据，并可以分析各个空间实体间的相互关系。使用GIS对瓦斯地质数据进行矢量化，将瓦斯赋存规律分析涉及的空间实体划分为点、线对象存入空间数据库，以图层的形式管理瓦斯地质数据以便读取和分析。