近年来,我国的黄金产量大幅增加,黄金产量连续六年位居世界第一,但是金矿安全事故也呈现上升趋势,黄金生产企业重大伤亡事故频繁发生,巨大的社会和经济压力,要求黄金生产企业必须加大安全投入,大力扭转目前十分严峻的安全形势,本文的研究对象是在金矿行业中危险性最高的井工金矿,目的是通过构建井工金矿采选过程安全预警系统,为黄金生产企业提高安全管理和技术水平提供借鉴和参考。目前中国很多黄金采选企业已经建立了安全监测系统,但是这些安全监测系统一般只能进行单一安全指标的监测,国内科研机构对金矿安全预警的研究还处于起步和探索阶段,通过文献检索尚没有发现国内外在该领域有研究论文和科研成果。本论文以国家制定的安全法律法规和国家和行业安全技术标准和规范为依据,结合云南和贵州的三个井工金矿的多年事故统计资料,以系统科学的理论作为指导,利用安全监测技术、安全评价技术等科学的理论和方法,以及计算机网络等先进技术手段,针对井工金矿采选企业的特点,通过对井工金矿采选过程的危险性分析,安全预警指标的建立,安全预警模型的构建并建立数字化的安全预警系统,开展动态的安全监控与预警,实现对安全生产活动的实时监测、诊断、控制、矫正为预防及减少事故的发生,提供理论依据及技术支持,实现对井工金矿采选过程的前馈控制、过程控制、反馈控制的综合控制,并最终实现井工金矿采选企业本质安全化管理的目标。本文以：(1)安全预警理论和技术模型的构建,(2)井工金矿采选过程危险性分析,(3)井工金矿采选过程安全预警指标体系的建立,(4)井工金矿采选过程安全预警系统模型的构建,(5)井工金矿采选过程安全预警系统的建立与实现五个方面为本研究的重点。通过收集和研读大量国内外文献,实地调查研究、理论和实证研究、设计研究等方法,开展了系统的研究,取得了如下主要结论和成果。1.理论研究方面。本文从安全哲学入手进行了安全预警理论和技术以及实现路径的研究,本文认为安全预警研究的思想根源是以本质安全思想为核心的现代安全哲学,安全预警研究的动力是社会文明进步和人类追求自身安全的客观需要。现代系统理论：系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、耗散结构论是安全预警研究的方法论基础,事故致因理论为安全预警研究提供了研究的对象,通过这些基础理论的梳理,我们可以清晰的了解安全预警研究的发展脉络和前进方向。其次,本文认为：安全预警的技术基础主要是安全监测技术、安全评价技术和安全预警技术,它们的逻辑顺序是：首先通过安全监测技术获得井工金矿采选过程危险因素的监测数值,安全评价技术依据安全监测数据进风险评价,安全预警技术依据评价的结果进行安全状态的预警,这三种技术在安全预警系统的构建中环环相扣,组成安全预警的技术基础,最后本研究从理论上阐述了安全预警的功能和实现路径。2.危险性分析方面。危险性分析是进行安全预警研究的基础,通过危险性分析可以把握系统的事故类型和灾害特征从而形成对预警对象的清晰认识。本研究从金矿赋存条件、开采方式、环境、灾害性质等方面,分析了井工金矿采选过程生产系统的特点。在此基础上,以事故致因理论为基础,通过事故发生的维度与机理分析,设计出四维的井工金矿采选过程维度模型和事故发生的机理模型和井工金矿采选过程安全影响因素体系,为了使本研究构建的井工金矿采选过程安全影响因素体系更加系统化,本文借助解释结构模型的方法,通过邻接矩阵、可达矩阵等的计算建立了井工金矿采选过程安全影响因素的解释结构模型。3.安全预警指标体系建立方面。安全预警指标是安全监测和安全预警的对象,是对井工金矿采选过程安全影响因素的提炼和升华,可以系统的反映整个安全生产系统的安全状况,本文通过对井工金矿采选过程的设备、物料、能源、工艺、人员、外部监管、管理等5个方面的系统分析,从外部安全监管、环境、设备、管理、人员等方面建立了包含5个一级安全预警指标和73个二级安全预警指标的井工金矿采选过程安全预警指标体系。4.安全预警的层次及模型的构建。本文在预警模型理论和模型构建原则阐述的基础上,针对现有安全预警模型研究存在的注重整体预警,缺乏单指标预警和子系统预警的不足,建立了安全预警层次结构,按照单指标预警、子系统和系统预警进行了预警层次的划分,并依据金矿实际设定了预警等级和预警规则,本研究在系统预警模型的构建中提出了基于遗传小波神经网络的安全预警模型,并分析了遗传小波神经网络的总体结构,阐述了预警模型的输入层、模糊化层、运算层和反模糊化层及其运作流程和训练步骤,为安全预警系统的构建提供了数学和技术基础。5.安全预警系统的构建。本文针对具体的井工金矿采选企业进行了安全预警系统的设计,构建了基于组织、监控、存贮、计算、输出等为一体的涵盖人员、设备、硬件、软件的井工金矿采选过程安全预警系统,该系统集安全监测、监控和生产信息管理、安全监督管理于一体,对井工金矿采选过程的采掘、提升、地压、通风、排水、采空区、选矿、提金、熔炼等重点区域及可能存在的风险进行实时的动态监控。从而形成了前馈控制、实时控制和反馈控制结合的安全预警管理模式；在安全预警系统的构建中,融合了安全仿真、三维建模、电子通讯、自动化、计算机等技术,通过工业以太网和自动化平台软件实现了地理信息管理系统、各生产环节子系统、井下环境监控子系统及监测预警与调度指挥系统等子系统的深度融合。本文依托具体的井工金矿进行了井工金矿采选过程安全监测系统的设计,并基于GIS和Microsoft SQL Server 2005数据库平台,采用Java, ArcEngine等编程语言开发了安全预警系统软件,该系统可实现常态化安全监控和事故灾害预警,还详细介绍了系统的登陆与功能界面,并分析了地图管理模块、安全管理模块、安全预警模块、应急救援模块、系统的管理和维护支持方式的具体操作和人机交互视图,介绍了和井工金矿采选过程安全预警系统的组织机构及其层级和职责,实证研究表明,该系统能较好完成井工金矿安全风险的监控预警,从源头遏制事故的发生,有利于矿山提高安全管理的效率和企业安全管理的信息化水平。本文研究的主要创新点体现在如下几点：1.本文在事故致因理论的基础上,以井工金矿开采和选矿两个子系统为研究对象建立了井工金矿采选过程事故致因机理模型并探讨了各因子问相互作用路径及事故发生演化的规律,构建了井工金矿采选过程安全影响因素的ISM模型。2.构建了包括了外部监管安全预警指标、环境安全预警指标、设备安全预警指标、管理安全预警指标、人员安全预警指标等五个一级安全预警指标及其所属的73个二级安全预警指标的实用化、具有行业普适性的井工金矿安全预警指标体系,特别是在设备安全预警指标构建中,做了共性设备安全预警指标和分区安全预警指标的区分,在人员安全预警指标的构建中做了全员安全预警指标、安全技术人员预警指标和管理人员安全预警指标的精细划分,提高了指标的针对性,避免了指标构建过于笼统的情况出现。3.建立了基于模糊数学和遗传算法、小波变换、BP神经网络的井工金矿采选过程安全预警模型,并建立了包括：单指标预警、子系统安全预警和系统安全预警的三级井工金矿采选过程安全预警模型。4.基于GIS和Microsoft SQLServer2005数据库平台,采用Java、ArcEngine等编程语言和平台开发出了井工金矿安全预警系统软件,实现人机交互的可视化,构建了一种综合前馈控制、实时控制、反馈控制和预警为一体的安全预警系统解决方案。