基于MapGIS的煤矿水源信息数据研究

冯富寿，杜 宁*，吴桂义，王圆圆，骆 林

（1.贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025）

基于MapGIS的煤矿水源信息数据研究

冯富寿1，杜 宁1*，吴桂义1，王圆圆1，骆 林1

（1.贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025）

为实现煤矿水源信息的可视化管理，冲破YSYF6识别仪对结果数据显示的极限性，以Visual Basic 6.0为平台，对MapGIS软件进行二次开发，能实现对煤矿水源信息的统一管理和矿井图到水源信息表的一体化管理。可为矿井地形图的管理和矿井的水害预测及防治提供一定的帮助。

水源信息；可视化；Visual Basic6.0；MapGIS；一体化

1 研究区概况

大龙煤矿位于贵州省中南部的惠水县城西南面，距县城约9 km，属惠水县大龙镇所辖，309省道从矿区的北西面通过，矿区有简易公路与之相连，距离1.5 km。矿区范围内无河流分布，地表水大多为季节性冲沟水，冲沟流程短，水量较小，旱季时干涸，流量受季节性控制明显。矿区内出露泉点3个，流量变化在0.1～0.3 L/s。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年3月地下水流量、水位开始回升；8～9月为最高值，其间出现1～3次峰值；10～12月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减；到次年3、4月份降为最低值。主要充水水源为大气降水、地下水和老空积水。其中大气降水是矿区主要充水因素之一。大气降水通过落水洞、漏斗等岩溶负地形灌入地下及裂隙、孔隙渗入地下成为井巷的主要充水水源。矿区内的主要含水层有P2m、P3w、P3c+d的灰岩、含燧石灰岩及硅质岩[1-3]，因此该矿区多以老空水及岩溶裂隙水为主。

2 信息数据预处理

1）资料收集。根据大龙煤矿水源信息数据库的设计目的，大龙煤矿水文地质资料、井下水分布情况及不同出水点的水质成分都是较为重要的资料。本次除了收集到大龙煤矿安全专篇、水文地质报告、井下分布图等纸质资料外，还到井下1101回风巷、1102回风巷中段、1103运输巷迎头等7个出水点采集了多个水样，为数据库的建立奠定了理论基础。

2）资料整理。根据需要，首先将取水点位置在大龙煤矿井下图上标出，并将其矢量化，在CAD中将其保存为dxf格式文件，通过MapGIS转换工具转化成对应的点文件、线文件及区文件，用于对矿井图的管理。

3）实验原理及方法。将井下所提取的水样，利用 YSYF6识别仪监测出Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、 NH4+等6种阳离子；Cl-等5种阴离子以及PH值、温度、矿化度等技术指标。其中种离子是利用水质中的该离子在一定条件下与检测液发生反应，并生成某些产物，在一定范围内，通过检测产物的透光率间接得到离子的浓度；Ca2+、Mg2+、及总硬度是用指示剂进行滴定，根据终点到达时所消耗的滴定溶液的量来计算离子浓度；PH值采用PH试纸直接检测；矿化度利用电导电极电头进行检测；氧化还原电位的检测通过ORP电极探头进行。

4）实验结果分析。将YSYF6识别仪对7个取水点的水样进行各离子成分的分析后，分析数据保存在Access数据表中，利于系统的调用、查询和管理。

3 系统的设计思路以及主要实现代码

系统实现流程见图1。

图1 程序设计流程图

该系统主要功能包括矿井图形的编辑、各水样信息查询、添加、删除、水源识别以及分析成果的输出等。部分主要代码展示如下[4]：

LinA.Save ‘新建线文件

EV.LinArea = LinA

LinA.AppendFile ‘打开线文件

EV.LinArea = LinA

LinA.Clear ‘关闭线文件

EV.RestoreWindow

EV.SelectLine ‘选择线

EV.DeleteLine ‘删除线

EV.MakeLine ‘输入线

EV.EditGiveLine ‘修改线参数

EV.UpdateWindow

EV.EditLineAttStru ‘修改线属性

其他对点文件、区文件的编辑代码跟线文件的基本一样。

/对水样各离子成分的查询/[5,6]

Dim z As String

Dim Q As String

z = Trim(Text1.Text)

Q = Trim(Text2.Text)

Connstring = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0; data source=" & App.Path & "矿井水质分析结果数据.mdb"

With conn

conn.ConnectionString = Connstring

conn.CommandTimeout = 10

conn.Open

End With

Set Cmd.ActiveConnection = conn

StrSQL = "select * from " & z & " where 采样地点='" & Q & " '"

rs.Open StrSQL, conn, adOpenKeyset, adLockPessimistic

If rs.EOF = True Then

MsgBox "没有找到记录！", 48, "友情提示"

rs.Close

Set rs = Nothing

Set conn = Nothing

Text1.Text = ""

Text2.Text = ""

Exit Sub

Else

StrSQL = "select 氧化还原电位（mV）from " & z & " where 地名='" & Q & " '"

Cmd.CommandText = StrSQL

Cmd.CommandType = adCmdText

/对水样水源识别/

If Text3.Text 〉 92.14 And Text3.Text 〈 95.18 And……And Text34.Text 〈 0.1 Or Text34.Text = 0.1 Then

Text37.Text = "老窑水"

ElseIf Text3.Text 〉 88.97 And Text3.Text 〈 92.36 And……And Text34.Text 〈 0.1 Or Text34.Text = 0.1 Then

Text37.Text = "岩溶裂隙水"

4 系统的调试

为了保证程序正常运行，要注意各种类型实体的类型和属性、方法与事件，名称要简洁明了。该程序在Microsoft Windows XP系统、Microsoft Visual Basic6.0、MapGIS6.7 sdk环境下已调试通过[7]。贵州省矿井水源信息数据库应用系统程序界面按照设计的构思，突出了“所想即所查”的初衷。程序界面简洁、美观，提供了大尺度的快捷键按钮，操作简单易行。

该系统主要应用于管理煤矿矿井图和井下水的化学信息存储、查询、添加、删除及水源识别工作，便以大龙煤矿水源信息库命名，密码为DLmine，登录系统之后主界面上会显示“大龙煤矿水源信息系统”。

1）矿井取水点位置显示功能。以大龙煤矿2号水样为例，进行该系统登录之后功能演示。运用大龙煤矿水源信息系统得到大龙煤矿井下取水点位置图，可以显示出各取水点位置、井下巷道布设、采空区位置等，如图2所示。

图2 大龙煤矿井下取水点位置图

2）各取水点水样化学信息及水源识别功能。以大龙煤矿2号水样进行水样化学信息的查询及水患预测演示。在大龙煤矿井下简图上用鼠标选中2号取水点，单击编辑菜单，选择“查询”，即可进入水样信息查询及水质分析界面，如图3所示。

3）打印功能。为方便煤矿安全监管部门对下级部门的指示下达，同时保证纸质信息的及时获取，该系统特意实现了水源信息的打印功能。打印格式为“Excel”文档，方便广大用户的使用。以大龙煤矿2号水样为例演示该系统的打印功能。在查询及水源识别界面点击“打印”按钮，即可自动生成如图4所示的“Excel”格式文档。

图3 大龙煤矿1101回风巷中段水质分析结果

图4 “大龙煤矿1101回风巷中段水样水质分析结果表”打印图

5 结 语

以VB为开发平台，对MapGIS软件进行二次开发，用YSYF6识别仪对水样的各种离子成分含量的数据来建立水源信息数据库。该系统实现了大龙煤矿矿井图的管理，同时对该矿井的水源信息进行关联，实现了由矿井图到水源信息表的一体化管理，为矿井的水害预测及防治提供了一定的辅助决策手段。

[1] 郭民.贵州煤矿水害的特点与防治[J].煤矿安全,2010(5):53-55

[2] Wu Q, Wang M, Wu X. Investigations of Groundwater Bursting into Coal Mine Seams Floors from Zones [J].International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences , 2004(41):557-571

[3] O'Nions R K, Pankhurst R J. Rare Earth Element Distribution in Archean Gneisses and Anorthosites[J]. Godthab Area，West Greenland, 1974 (22): 328-338

[4] 武汉中地信息工程有限公司.MapGIS 地理信息系统开发手册[Z].武汉：武汉中地信息工程有限公司，2000

[5] 韩丽蓉,过静. 利用VB进行二次开发建立房屋管理系统[J].测绘通报, 2000(11):15-17

[6] 刘仁义，刘南. 图形数据与关系数据库的结合及其应用[J].测绘学报, 2000(4):329-334

[7] 张富凯.矿井突水水源判别系统的研究与设计[D].西安：西安建筑科技大学,2011

P208

B

1672-4623（2015）04-0058-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.021

冯富寿,硕士，主要从事地理信息数据的研究与应用。

2014-07-10。

项目来源：贵州省工业攻关资助项目（黔科合GY字（2011）3054）；贵阳市工业攻关资助项目（[2009]筑科2合同字第1—067号）。（*为通讯作者）