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摘要：本文基于对我国煤矿地质灾害特征的概括，结合煤矿灾害复杂性，对煤矿中地球物理勘探技术和3s技术的应用进行了较深入地分析，并对基于数字煤矿平台的灾害综合防治管理系统的建立进行初步探讨。
关键词：煤矿灾害；地质勘察；防治技术
1. 前言
作为主要能源的煤炭关系到国家经济命脉，煤炭工业是十分重要的基础产业。煤矿频繁发生地下地质灾害，在工业生产中是最严重伤亡的一个行业。为实现煤矿的可持续发展，应定要做好地质、安全及生态环境的保障，煤矿安全生产、环境保护受地质灾害的挑战日益严峻。在产生地质灾害数量和经济损失方面，煤矿开采远高于金属和非金属矿山，煤矿防治地质灾害的形势十分严峻，加强研究煤矿地质灾害规律及防治对策具有重要意义。国家公益性地质调查研究中以煤矿地表地质灾害为对象，采取基于对煤矿地表及井下地质灾害特征的概括，在研究煤矿地质灾害过程中对地球物理勘探方法和3s技术进行研究，针对以数字煤矿平台为基础，对应用的灾害综合防治技术开展相关探讨。
2. 煤矿地质灾害特点
我国煤矿不具有良好的自然条件，复杂的地质条件使产生的地质灾害有多种，呈现较高的发生频率、广泛分布、严重的灾情严重及具有较大的影响的特点。据有关部门统计数据显示，煤矿井下地质灾害的主要类型就是顶板和瓦斯事故。在世界上我国是最严重的一个煤与瓦斯突出的国家，煤矿都存在涌出瓦斯的情况。瓦斯事故在复杂地质条件下已成为“第一杀手”，顶板事故具有较高的发生频率。因此，在煤矿安全工作中防治瓦斯灾害事故具有十分重要的作用。
3. 基于数字煤矿平台综合防治煤矿地质灾害
在统一时间及空间框架下，数字矿山的核心就是组织管理及维护的科学有序，利用真三维可视化表达等有关技术对矿山的异质、异构、海量、动态及多维信息进行获取，将矿山各类数据资源进行有机整合，为矿山建立数字化空间数据仓库和矿山真三维空间的集成化模型，与各类矿山软件系统与有关数据流程建立一定的关联，提供给矿山设计、安全管理、生产作业、应急救援等一个重要基础平台，并提供相应的决策支持，使矿山实现安全、高效、绿色及可持续发展是建设数字矿山的总体目标。
我国在改革开放以来，建设数字矿山及信息化改造方面获得了明显成效，煤炭企业一直以来存在获取地测空间数据不具有较强的能力，矿山数据达不到较高的数字化程度，不能深入把握矿井地质灾害隐患等相关问题逐步得到一定程度的改善。但在灾害监测管理方法上，我国煤矿还存在较多的常见问题，主要表现在：缺乏统一整合灾害监测管理系统的软件平台，各自建设的预测预报系统不具有统一的产品标准，数据之间不能畅通地进行交互，存在比较严重的信息孤岛问题，重视采集数据信号，缺少深度分析评价数据的方法，尤其是针对预测评价矿井灾害体系，不具有准确、直观及高效的现场指挥辅助决策能力等。
因此，研发以数字煤矿平台为基础的煤矿灾害综合管理系统是大势所趋，也具有可行性。
3.1 技术原理
采用数据库管理技术，在数字煤矿软硬件平台上，统一管理基础地理地质数据、地表遥感监测数据、地质灾害数据、矿井生产设施数据、井下安全监测数据及井上井下人员数据等有关灾害内容，对上述数据应用三维GIS技术实现三维可视化查询、管理分析及展示，利用信息管理系统技术发布、查询和利用授权数据，有机整合建立基础数据和实时监控数据库，综合灾害评价专家决策，预测、自动报警及预防可能产生的煤矿灾害事故。若发生安全事故，与基础数据与实时监控数据相结合，采用三维可视化方式显示和分析矿井实际情况，将辅助决策提供决策者。
因大部分煤矿不具有较强的技术力量，在灾害基础研究方面能力不足，需要与高校、科研院所等科技资源的优势相结合，深入开展灾害形成机理、预测预报理论、监测技术及防治灾害技术等相关内容的研究工作。系统充分利用科研数据接口，与科研机构实现交流交换最新灾害数据研究成果，在防治煤矿灾害上，加快对灾害科研成果的转化应用，使灾害研究不断提高质量及效率，尽可能降低产生灾害的几率。
3.2 系统功能特点及主要优势
数字矿山对于煤矿企业而言是实现企业信息化管理的一项主体工程，针对数字矿山需要比较复杂的核心技术、较大的投入、较长的研发周期，国际国内针对此方面的研究时间都不长，因此尽管一些煤矿正准备开展相关研究工作，但还有待于进一步开展深入地研究工作。
一是煤矿基于统一数字煤矿平台，使采集管理分析灾害形成机理、监测灾害变化、主要地质灾害数据、预测预报灾害及应急救援措施等功能予以实现，充分利用三维地理信息系统技术对真实矿井模型进行模拟，采用三维可视化方式对产生突水等灾害后的井下实际情况进行模拟，尤其是对井下最佳救援或逃生路径进行直观模拟。
二是使煤矿预测预报矿井灾害的水平实现智能化，预测预报时间显著缩短，预测预报明显提高准确度，对于煤矿企业提高预防煤矿灾害及应急救援的能力具有十分有利的作用，煤矿显著降低产生安全事故的不理，以便于应急救援的及时有效开展，使煤矿总体安全管理水平得到进一步提高。
三是针对矿井灾害的深入研究过程中，使分析、查询、管理及显示煤矿灾害海量数据等一些信息技术问题得到妥善解决，使矿井灾害实际情况及演变过程实现多维度、动态的反映，对灾害发展成灾的趋势进行准确地判断，对影响灾害突发成灾的分布范围进行科学合理地预测。
四是充分利用数字煤矿平台，使科研数据实现统一标准，交流对接煤矿灾害的相关研究资料顺利实现，充分利用外脑使研究预测煤矿灾害的水平进一步提高，对于提高煤矿生产安全具有十分重要的意义。
4. 结语
综上所述，国家公益性地质调查研究中以煤矿地表地质灾害为对象，采取基于对煤矿地表及井下地质灾害特征的概括，在研究煤矿地质灾害过程中对地球物理勘探方法和3s技术进行研究，针对以数字煤矿平台为基础，对应用的灾害综合防治技术开展了相关探讨。我国能源主要是煤炭，在国民经济建设中煤炭行业的地位十分重要，而产生的煤矿灾害对于煤炭工业发展具有十分严重的制约作用。对于防治煤矿灾害，不仅是灾害分布规律、形成机理及综合防治等技术上加强相关的研究，在宏观政策管理上还要加强相关配套工作，一是加强评估矿山地质灾害危险性，避免与生产脱节。二是重视并加强研究灾害经济学理论及其的宣传普及。三是加快建设数字煤矿。这是煤矿的发展趋势，而防治煤矿地质灾害就是以数字煤矿平台为重要基础。应高度重视并将其列入煤矿生产建设中的一项重要内容。
参考文献：
[1]何芳，徐友宁，乔冈等.中国矿山地质灾害分布特征[J]，地质通报，2015.11
[2]徐友寧.矿山地质环境调查研究现状及展望[J]，地质通报，2016.5
[3]陈娟，赵耀江.近十年来我国煤矿事故统计分析及启示[J]，煤炭工程，2016.8
[4]李东林，颜际春，韩金良等.高密度电法在公路工程勘察中的应用[J]，中外公路，2014.3
[5]吴有信，方含珍，潘启章等.煤矿地质灾害的地球物理特征与勘察实例[J]，安全与环境工程，2015.6
[6]李艺，李明顺，庞春勇.矿山地质灾害类型及勘查方法[J]，矿业安全与环保，2017.1
作者简介：
宿峰，男，辽宁铁岭人，中专学历，研究方向：地质。
关键词：煤矿灾害；地质勘察；防治技术
1. 前言
作为主要能源的煤炭关系到国家经济命脉，煤炭工业是十分重要的基础产业。煤矿频繁发生地下地质灾害，在工业生产中是最严重伤亡的一个行业。为实现煤矿的可持续发展，应定要做好地质、安全及生态环境的保障，煤矿安全生产、环境保护受地质灾害的挑战日益严峻。在产生地质灾害数量和经济损失方面，煤矿开采远高于金属和非金属矿山，煤矿防治地质灾害的形势十分严峻，加强研究煤矿地质灾害规律及防治对策具有重要意义。国家公益性地质调查研究中以煤矿地表地质灾害为对象，采取基于对煤矿地表及井下地质灾害特征的概括，在研究煤矿地质灾害过程中对地球物理勘探方法和3s技术进行研究，针对以数字煤矿平台为基础，对应用的灾害综合防治技术开展相关探讨。
2. 煤矿地质灾害特点
我国煤矿不具有良好的自然条件，复杂的地质条件使产生的地质灾害有多种，呈现较高的发生频率、广泛分布、严重的灾情严重及具有较大的影响的特点。据有关部门统计数据显示，煤矿井下地质灾害的主要类型就是顶板和瓦斯事故。在世界上我国是最严重的一个煤与瓦斯突出的国家，煤矿都存在涌出瓦斯的情况。瓦斯事故在复杂地质条件下已成为“第一杀手”，顶板事故具有较高的发生频率。因此，在煤矿安全工作中防治瓦斯灾害事故具有十分重要的作用。
3. 基于数字煤矿平台综合防治煤矿地质灾害
在统一时间及空间框架下，数字矿山的核心就是组织管理及维护的科学有序，利用真三维可视化表达等有关技术对矿山的异质、异构、海量、动态及多维信息进行获取，将矿山各类数据资源进行有机整合，为矿山建立数字化空间数据仓库和矿山真三维空间的集成化模型，与各类矿山软件系统与有关数据流程建立一定的关联，提供给矿山设计、安全管理、生产作业、应急救援等一个重要基础平台，并提供相应的决策支持，使矿山实现安全、高效、绿色及可持续发展是建设数字矿山的总体目标。
我国在改革开放以来，建设数字矿山及信息化改造方面获得了明显成效，煤炭企业一直以来存在获取地测空间数据不具有较强的能力，矿山数据达不到较高的数字化程度，不能深入把握矿井地质灾害隐患等相关问题逐步得到一定程度的改善。但在灾害监测管理方法上，我国煤矿还存在较多的常见问题，主要表现在：缺乏统一整合灾害监测管理系统的软件平台，各自建设的预测预报系统不具有统一的产品标准，数据之间不能畅通地进行交互，存在比较严重的信息孤岛问题，重视采集数据信号，缺少深度分析评价数据的方法，尤其是针对预测评价矿井灾害体系，不具有准确、直观及高效的现场指挥辅助决策能力等。
因此，研发以数字煤矿平台为基础的煤矿灾害综合管理系统是大势所趋，也具有可行性。
3.1 技术原理
采用数据库管理技术，在数字煤矿软硬件平台上，统一管理基础地理地质数据、地表遥感监测数据、地质灾害数据、矿井生产设施数据、井下安全监测数据及井上井下人员数据等有关灾害内容，对上述数据应用三维GIS技术实现三维可视化查询、管理分析及展示，利用信息管理系统技术发布、查询和利用授权数据，有机整合建立基础数据和实时监控数据库，综合灾害评价专家决策，预测、自动报警及预防可能产生的煤矿灾害事故。若发生安全事故，与基础数据与实时监控数据相结合，采用三维可视化方式显示和分析矿井实际情况，将辅助决策提供决策者。
因大部分煤矿不具有较强的技术力量，在灾害基础研究方面能力不足，需要与高校、科研院所等科技资源的优势相结合，深入开展灾害形成机理、预测预报理论、监测技术及防治灾害技术等相关内容的研究工作。系统充分利用科研数据接口，与科研机构实现交流交换最新灾害数据研究成果，在防治煤矿灾害上，加快对灾害科研成果的转化应用，使灾害研究不断提高质量及效率，尽可能降低产生灾害的几率。
3.2 系统功能特点及主要优势
数字矿山对于煤矿企业而言是实现企业信息化管理的一项主体工程，针对数字矿山需要比较复杂的核心技术、较大的投入、较长的研发周期，国际国内针对此方面的研究时间都不长，因此尽管一些煤矿正准备开展相关研究工作，但还有待于进一步开展深入地研究工作。
一是煤矿基于统一数字煤矿平台，使采集管理分析灾害形成机理、监测灾害变化、主要地质灾害数据、预测预报灾害及应急救援措施等功能予以实现，充分利用三维地理信息系统技术对真实矿井模型进行模拟，采用三维可视化方式对产生突水等灾害后的井下实际情况进行模拟，尤其是对井下最佳救援或逃生路径进行直观模拟。
二是使煤矿预测预报矿井灾害的水平实现智能化，预测预报时间显著缩短，预测预报明显提高准确度，对于煤矿企业提高预防煤矿灾害及应急救援的能力具有十分有利的作用，煤矿显著降低产生安全事故的不理，以便于应急救援的及时有效开展，使煤矿总体安全管理水平得到进一步提高。
三是针对矿井灾害的深入研究过程中，使分析、查询、管理及显示煤矿灾害海量数据等一些信息技术问题得到妥善解决，使矿井灾害实际情况及演变过程实现多维度、动态的反映，对灾害发展成灾的趋势进行准确地判断，对影响灾害突发成灾的分布范围进行科学合理地预测。
四是充分利用数字煤矿平台，使科研数据实现统一标准，交流对接煤矿灾害的相关研究资料顺利实现，充分利用外脑使研究预测煤矿灾害的水平进一步提高，对于提高煤矿生产安全具有十分重要的意义。
4. 结语
综上所述，国家公益性地质调查研究中以煤矿地表地质灾害为对象，采取基于对煤矿地表及井下地质灾害特征的概括，在研究煤矿地质灾害过程中对地球物理勘探方法和3s技术进行研究，针对以数字煤矿平台为基础，对应用的灾害综合防治技术开展了相关探讨。我国能源主要是煤炭，在国民经济建设中煤炭行业的地位十分重要，而产生的煤矿灾害对于煤炭工业发展具有十分严重的制约作用。对于防治煤矿灾害，不仅是灾害分布规律、形成机理及综合防治等技术上加强相关的研究，在宏观政策管理上还要加强相关配套工作，一是加强评估矿山地质灾害危险性，避免与生产脱节。二是重视并加强研究灾害经济学理论及其的宣传普及。三是加快建设数字煤矿。这是煤矿的发展趋势，而防治煤矿地质灾害就是以数字煤矿平台为重要基础。应高度重视并将其列入煤矿生产建设中的一项重要内容。
参考文献：
[1]何芳，徐友宁，乔冈等.中国矿山地质灾害分布特征[J]，地质通报，2015.11
[2]徐友寧.矿山地质环境调查研究现状及展望[J]，地质通报，2016.5
[3]陈娟，赵耀江.近十年来我国煤矿事故统计分析及启示[J]，煤炭工程，2016.8
[4]李东林，颜际春，韩金良等.高密度电法在公路工程勘察中的应用[J]，中外公路，2014.3
[5]吴有信，方含珍，潘启章等.煤矿地质灾害的地球物理特征与勘察实例[J]，安全与环境工程，2015.6
[6]李艺，李明顺，庞春勇.矿山地质灾害类型及勘查方法[J]，矿业安全与环保，2017.1
作者简介：
宿峰，男，辽宁铁岭人，中专学历，研究方向：地质。