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本文结合“基于GIS的煤矿安全信息系统设计与开发”项目和“国家2008年注册安全工程师考试大纲提出的事故预警机制建立”理论的提出,以煤与瓦斯突出危险性预警为研究对象,运用预警基本理论、煤与瓦斯突出预测技术、地理信息系统(GIS)技术以及安全系统工程的分析方法,构建了煤与瓦斯突出预警理论,提出了煤与瓦斯突出预警的逻辑工作过程和基于GIS的煤与瓦斯突出预警的标准化实现过程。在进行理论创新的同时,运用MapX地理信息系统开发控件,进行了GIS的二次开发,构建了煤与瓦斯突出预警系统,实现了对煤与瓦斯突出数据的集成管理和可视化显示,可为煤与瓦斯突出的防治、应急管理提供可靠依据。本文完成的研究工作及取得的主要进展如下:(1)综合运用预警基本理论、煤与瓦斯突出预测技术以及安全系统工程的分析方法,构建了煤与瓦斯突出预警理论,对该理论的内涵进行了界定,并提出了煤与瓦斯突出危险性预警的逻辑工作过程,形成了完整的煤与瓦斯突出预警理论体系。(2)深入分析了地理信息系统适用于预警的功能,研究分析了GIS适用于预警的优点,阐述了地理信息系统中图层、专题地图、专题地图分级显示作为GIS适用于预警信号输出的原理。(3)通过对煤与瓦斯突出影响因素的分析,提出了运用数量化理论建立煤与瓦斯突出综合预警模型的步骤,研究预警模型基于GIS表达的关键技术,提出了基于GIS的煤与瓦斯突出预警实现的标准化过程。(4)通过研究GIS对空间数据与属性数据的管理模式,提出系统数据解决方案,建立了煤与瓦斯突出基础信息和灾害信息的分类管理模型,实现对煤与瓦斯突出数据的有效集成管理和可视化显示。(5)对煤与瓦斯突出警兆指标进行了研究,建立了预警信息的分级输出标准,提出基于GIS的预警级别输出方式,与针对煤与瓦斯突出危险性状态的分级管理模式。(6)基于控件GIS开发的优点和MapX的具体使用方法,使用VB6.0编程语言,开发了集信息管理、煤与瓦斯突出危险性预警于一体的煤与瓦斯突出预警系统,并使用该预警系统对试验矿井煤与瓦斯突出危险性进行了预警,验证了本研究方法的客观性、科学性与可用性。