[发明专利]一种基于栅格数据的瓦斯地质空间分析方法

说明书

本发明涉及一种基于栅格数据的瓦斯地质空间分析方法，包括以下步骤，S1：建立煤矿瓦斯地质基础栅格数据，将每种特征属性曲面空间进行行和列的规则划分，形成有规律的网格，每个网格都给予赋值；S2：进行栅格数据插值分析和代数运算，填补数据稀疏区、空白区和计算生成新的瓦斯地质特征数据栅格；S3：通过基于栅格数据的查询统计、专题制图和表面分析等手段，进行瓦斯地质空间分析。本发明可对煤矿瓦斯地质空间信息透明化分析，伴随矿井科研和生产活动中的信息增补，实时更新栅格数据，真实反映矿井瓦斯地质空间状况，辅助煤矿工作人员宏观和动态的部署工作面采掘衔接、瓦斯抽采设计、瓦斯放在措施等工作，提高瓦斯灾害防治效率。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，涉及基于栅格数据的瓦斯地质空间分析方法。

背景技术

随着我国经济发展方式的转变，煤矿信息化和数字化催生了煤矿开采向智能化发展。目前，矿山软件平台数据处理集成性差、瓦斯地质图仍然以静态为主，高精度瓦斯地质三维模型构建尚未有成型技术，煤矿瓦斯地质空间透明化分析技术仍需探索。瓦斯地质空间透明化分析是实现煤炭智能化开采的基础，充分发挥瓦斯地质空间分析在安全生产中的作用，从区域上为突出危险性预测和制定防突措施提供依据。

国外地质采矿软件公司开发的三维地质采矿软件主要有petrol、Surpac、GOCAD、MicroMine、Surpac、DataMine、Lynx、Vlcan、MineSight、EarthVision等，利用不同模型构建技术解决了复杂构造地质体建模，同时能够实现在静态模型基础上进行局部模型动态修正和更新。但是，这类软件操作难度高，建模过程复杂，普适性不强，而且价格昂贵，导致煤矿技术人员仍主要应用AUTO CAD等软件进行二维瓦斯地质分析，人工分析过程存在多次重复性工作，图形解算能力差，不具备数据挖掘功能，分析手段单一，图形表达仅限于人工绘制等值线或区块填充方式，未能对矿井采掘部署、抽采设计等产生足够的动态指导。

因此，亟需一种原理简单、普适性强的瓦斯地质空间分析方法，基于煤矿瓦斯地质基础栅格数据，进行栅格数据插值分析和代数运算，形成一套可以提供查询统计、专题制图和表面分析等手段的瓦斯地质空间分析方法，从宏观和动态的认识瓦斯地质空间状态，正确做好工作面采掘衔接部署工作，有的放矢的做好瓦斯抽采工作，超前精准做好瓦斯灾害防治工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于栅格数据的瓦斯地质空间分析方法，通过建立煤矿瓦斯地质基础栅格数据，进行栅格数据插值分析和代数运算，填补数据稀疏区、空白区和计算生成新的瓦斯地质特征数据栅格，以基于栅格数据的查询统计、专题制图和表面分析等手段，对煤矿瓦斯地质空间信息透明化分析，真实反映矿井瓦斯地质空间状况，辅助煤矿工作人员宏观部署工作面采掘衔接、瓦斯抽采设计等，提高瓦斯灾害防治效率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于栅格数据的瓦斯地质空间分析方法，包括以下步骤，

S1：建立煤矿瓦斯地质基础栅格数据；

S2：栅格数据插值分析和代数运算；

S3：进行瓦斯地质空间分析。

进一步，步骤S1包括：将一个平面空间进行行和列的规则划分，形成有规律的网格，每个网格(像元)都有给定的值来表示相应的特征数据，如地面高程、煤层底板高程、煤层厚度、煤层埋深等。栅格数据相对于矢量数据可以更方便快捷的进行数据插值分析和代数运算。

进一步，步骤S2中，所述栅格数据插值分析为，插值是指利用已知的样点去预测或者估计未知样点的数值，通过对高程点、等高线、等值线数据的插值分析产生栅格数据。栅格数据插值使得矿井数据稀疏区和高密度区都达到了较好的融合。