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1、中南大学 博士后学位论文 基于GIS地下矿山多源信息融合理论及其应用研究 姓名：周科平 申请学位级别：博士后 专业：采矿工程 指导教师：古德生 20031101 基于G I S 地下矿山多源信息融合理论及藏应用研究 摘要 地下矿由王程系统楚一个极其复杂静系统，奘复杂性既袭予开采结构静复 杂幢，也在于工程爨处麓环境鸯条件翡复杂性。邀下矿山工程系统数据豫是典 型妁塞耀数据，它们的量纲不一、形式多样，既有定量测量数据，又有定性的 文字攒述。由于解决地下矿山工程问题的方法和手段多种多样，所获取数据的 复杂程度与一般传感器所获取的数据相比，有过之而无不及。而且每一种方法 均能产生与其它方法不同的数撂源，
2、是典型的多源数据。基于G I S 的神经网络一 一模糊推理框架的信息融合技术，是地下矿山工程系统数据融合的一稀有藏酶 处理手段。论文激凡西锚锌矿为研究对象，拜展了双下研究工作： ( 1 ) 选择采用了蜜心包体法对凫舞铅锌矿瀑鄂她痤力进行了测试。随着凡 强铅镩矿矿出舞撂王程熊遂步如瀑，地压活动及地应力变化更加复杂，发生破 坏性事故的地压活动( 如岩爆) 的可能性也在增加。通过对深部地应力分布状态 的研究，对于指导凡口铅钵矿深部矿体的开采具有十分鬟要的指导作用。 ( 2 ) 进行岩爆倾向性试验测试研究，为岩爆倾向性预测，提供了可资利用 的技术数据，从而可有效地指静矿床开采设计，防止砉爆危险源的形成
3、，黼定 防治磐爆发生的战略性措施。 3 ) 在分耩影噙磐爆颧态幢众多嚣素，包括定僚魏、定鳖的、确定性戆、 嚣确定性的，海交熄、突交曲等毽素的基旗土，荆恩G I S 的窒阏数据分析技术， 对影响岩爆倾向性的多源复杂信息进行加工处理，建立了深郑矿井岩爆倾向性 的区城评价系统。从而达到动态分析矿山岩爆的潜在危险区域和危险部位，对崧 爆危险区域的空间分布做出定蹙预测的目的。 ( 4 ) 基于矿磐岩爆倾向性的复杂多源信息，提出把传统方法与G I S 技术结 合起来，建立矿山矿岩岩浠倾向性的多源奎闻数据库，在诧萋确上，对矿山岩 爆的潜在区域和危险部位进行分析。从雨丰富和发展了喾爆分辑预测装理论和 方法，为
4、岩爆懿预溅撬供了薪的手段。 关繁淘：复杂系缝地下矿出王程系统地理售息系统多源信息融合岩爆 媛寓性模糕糖经网络 中南大学博士后研究报告 T h ee n g i n e e r i n gs y s t o mo fu n d e r g r o u n dm i n ei sv e r yc o m p l i c a t e ds y s t o m I t sc o m p l e x i t yn o to n l yc o n s is t si nt h ec o m p l e x i t yo fm i n i n gc o n s t r u c t i o n ， b u t
5、a ls oc o n s i s t si nt h ec o m p l e x i t yo fe n v i r o n m o n ta n dc o n d i t i o nf o r u n d e r g r o u n de n g i n e e r i n g 。 T h ed a t ar e s o u r c eo ft h ee n g i n e e r i n gs y s t o mi na nu n d e r g r o u n dm i n e i sat y p i c a ls p a c ed a t a ，w h i c hh a sd i
6、f f e r e n td i m e n s i o na n dd i f f e r e n tk i n d s ， s u c ha sq u a n t i t a t i v em e a s u r e dd a t a ，q u a l i t a t l y ew o r dd e s c r i p t i o ne t c T h ed a t ac o m p l e x i t yo fu n d e r g r o u n de n g i n e e r i n gs y s t o mi nam i n ei s m o r e c o m p l i c
7、at e dt h a nc o m m o n l yt r a n s d u c e ro b t ai n sd u et om a n yk i n d so f 黜t h o d s a n dm i n e s A n de a c hk i n do fm e t h o dc a na llp r o d u c et h e di f f e r e n td at a r e s o u r c e sw h i c ha r et y p l e a lm u lti - r e s o u r c ed a t ad i f f e r e n t f r e i n
8、o t h e r m e t h o d T h et e c h n o l o g yo fi n f o r m a t i o nf u s i o nb a s e do nG I Sa n df u z z yn o u r a l r e a s o n i n gn e t w o r ki s a ne f f c c t i r em o t h o dt od e a lw i t ht h ep r o b l e mo fd a t a f u s i o nf o ru n d e r g r o u n d sm i n e 。I nt h isa r t i
9、c l e ，t h ea u t h o rd e v o l o p sb e l o w r e s e a r c hw o r ka tF a nK o uL e a dZ i n cM i n ei nC h i n a ： ( 1 ) T h em e t h o do fh e l l o ww r a p p i n g i sc h o s e nt ot e s tt h eg r o u n d s t t e s so fd e e pl e v e l s a tF a n K o uL e a d Z i n cM i n e 。W i t 基t h eg r a
10、 d u a l d e v e l o p m e n td e e p e n i n g ，g r o u n d p r e s s u r e a c c i d e n ta n dg r o u n d s t r e e s v a t i a b i l i t yb e c a m e m o r e c o m p l e x ，t h ep o s s i b i I i t y o f g r o u n d p r e s s u r e a c c i d e n t s u c ha sr o c k b u r s t ) w i t hd a m a g e
11、t e n d e n c ya l s oa d d e d 。I t sv e r y i m p o r t a n tt o8 t u d yt h es t r e s ss p r e a do fd e e pl e v e l sf o rg u i d i n gt h em i n i n g t h e r e 2 ) P e r f o r m i n g r o c k b u r s t - t e n d e n c y t e sta n d s t u d yp r o v i d e s a n a v a i l a b l ed a t ar e s o
12、 u r c ef o rp r e d i c ti n gr o c k b u r s tt e n d e n c y ，t h e nc o u l d l o a dae f f e c ti r ed e s i g nt om i n eo r e b o d y ，p r e v e n tf r o mf o r m i n gt h es o u r c e o f r o c k b u r s t ，a n dm a k e o u t s t r a t e g i c m e a s u r e st op r e v e n tr o c k b u r s t
13、 a c e i d e n t s ( 3 )B a s e do nt h ea n a l y s i st of a c t o r so fe f f e c tr o c k b u r s tt e n d e n c y 3 i n c l u d i n gq u a l i t a t i v ef a c t o r ，q u a n t i t a t i r ef a c t o r ，d e t e r m i n i s t i cf a c t o r ， n o n d e t e r r n i n i s t i c f a c t o r ，g r a
14、d u a If a c t o r ，p a r o x y s m If a c t o r ，e t c ，i t m o d i f i e st h e p o l y g e n e t i c i n f o r m t i o nd a t aw h i c he f f e c t e dr o c k b u r s t t e n d e n c yw i t ht h eu s a g eo fG I Ss p a t i a id a t aa n a l y s i st e c h n i q u e a n db u i I d s t h ez o n a l
15、a s s e s s m e n ts y s t e mt oa s S e e sr o c kb u r s tt e n d e n c ya td e e pl e v e l s m i n e S ot h ea i mt od y n a m i ca r i a l y s i so fr o c kb u r s t sp o t e n t i a lh a r m f u l n e s s a n dh a z a r d o u ss i t eW a Sg a i n e d a l s oi tc o u l dq u a n t i f i c a t i
16、o n a l l yf o r e c a s t r i s ka r e as p a t i a ld i s t r 掩轻t i o no fr o c k b u r s t 。 ( 4 ) B a s e dO l lt h ec o m p l e xp o l y g e n e t i ci n f o r m t i o n i tt a k e st r a d i t i o n a l m e t h o d s t o g e t h e r w i t hG I S t e c h n i q u e a n db u i I d s p o t y g e n e t i cs p a t i a l d a t a b a s e 。矗ls o 。o ns u c hb a s i si t g i r e sd y n a m i ca r i a l y e i s t or o c k b u r s t p o t e n t i a lh a r m f u l n e s sa n dh a z a r d o u s
