基于MapGIS的煤礦水源信息數據研究

馮富壽，杜 寧*，吳桂義，王圓圓，駱 林

（1.貴州大學 礦業學院，貴州 貴陽 550025）

基于MapGIS的煤礦水源信息數據研究

馮富壽1，杜 寧1*，吳桂義1，王圓圓1，駱 林1

（1.貴州大學 礦業學院，貴州 貴陽 550025）

為實現煤礦水源信息的可視化管理，沖破YSYF6識別儀對結果數據顯示的極限性，以Visual Basic 6.0為平臺，對MapGIS軟件進行二次開發，能實現對煤礦水源信息的統一管理和礦井圖到水源信息表的一體化管理。可為礦井地形圖的管理和礦井的水害預測及防治提供一定的幫助。

水源信息；可視化；Visual Basic6.0；MapGIS；一體化

1 研究區概況

大龍煤礦位于貴州省中南部的惠水縣城西南面，距縣城約9 km，屬惠水縣大龍鎮所轄，309省道從礦區的北西面通過，礦區有簡易公路與之相連，距離1.5 km。礦區范圍內無河流分布，地表水大多為季節性沖溝水，沖溝流程短，水量較小，旱季時干涸，流量受季節性控制明顯。礦區內出露泉點3個，流量變化在0.1～0.3 L/s。區域內巖溶水和碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要補給來源，地下水動態隨季節變化明顯，一般每年3月地下水流量、水位開始回升；8～9月為最高值，其間出現1～3次峰值；10～12月份進入平水期，水位、流量開始逐漸遞減；到次年3、4月份降為最低值。主要充水水源為大氣降水、地下水和老空積水。其中大氣降水是礦區主要充水因素之一。大氣降水通過落水洞、漏斗等巖溶負地形灌入地下及裂隙、孔隙滲入地下成為井巷的主要充水水源。礦區內的主要含水層有P2m、P3w、P3c+d的灰巖、含燧石灰巖及硅質巖[1-3]，因此該礦區多以老空水及巖溶裂隙水為主。

2 信息數據預處理

1）資料收集。根據大龍煤礦水源信息數據庫的設計目的，大龍煤礦水文地質資料、井下水分布情況及不同出水點的水質成分都是較為重要的資料。本次除了收集到大龍煤礦安全專篇、水文地質報告、井下分布圖等紙質資料外，還到井下1101回風巷、1102回風巷中段、1103運輸巷迎頭等7個出水點采集了多個水樣，為數據庫的建立奠定了理論基礎。

2）資料整理。根據需要，首先將取水點位置在大龍煤礦井下圖上標出，并將其矢量化，在CAD中將其保存為dxf格式文件，通過MapGIS轉換工具轉化成對應的點文件、線文件及區文件，用于對礦井圖的管理。

3）實驗原理及方法。將井下所提取的水樣，利用 YSYF6識別儀監測出Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、 NH4+等6種陽離子；Cl-等5種陰離子以及PH值、溫度、礦化度等技術指標。其中種離子是利用水質中的該離子在一定條件下與檢測液發生反應，并生成某些產物，在一定范圍內，通過檢測產物的透光率間接得到離子的濃度；Ca2+、Mg2+、及總硬度是用指示劑進行滴定，根據終點到達時所消耗的滴定溶液的量來計算離子濃度；PH值采用PH試紙直接檢測；礦化度利用電導電極電頭進行檢測；氧化還原電位的檢測通過ORP電極探頭進行。

4）實驗結果分析。將YSYF6識別儀對7個取水點的水樣進行各離子成分的分析后，分析數據保存在Access數據表中，利于系統的調用、查詢和管理。

3 系統的設計思路以及主要實現代碼

系統實現流程見圖1。

圖1 程序設計流程圖

該系統主要功能包括礦井圖形的編輯、各水樣信息查詢、添加、刪除、水源識別以及分析成果的輸出等。部分主要代碼展示如下[4]：

LinA.Save ‘新建線文件

EV.LinArea = LinA

LinA.AppendFile ‘打開線文件

EV.LinArea = LinA

LinA.Clear ‘關閉線文件

EV.RestoreWindow

EV.SelectLine ‘選擇線

EV.DeleteLine ‘刪除線

EV.MakeLine ‘輸入線

EV.EditGiveLine ‘修改線參數

EV.UpdateWindow

EV.EditLineAttStru ‘修改線屬性

其他對點文件、區文件的編輯代碼跟線文件的基本一樣。

/對水樣各離子成分的查詢/[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 & "礦井水質分析結果數據.mdb"

With conn

conn.ConnectionString = Connstring

conn.CommandTimeout = 10

conn.Open

End With

Set Cmd.ActiveConnection = conn

StrSQL = "select * from " & z & " where 采樣地點='" & Q & " '"

rs.Open StrSQL, conn, adOpenKeyset, adLockPessimistic

If rs.EOF = True Then

MsgBox "沒有找到記錄！", 48, "友情提示"

rs.Close

Set rs = Nothing

Set conn = Nothing

Text1.Text = ""

Text2.Text = ""

Exit Sub

Else

StrSQL = "select 氧化還原電位（mV）from " & z & " where 地名='" & Q & " '"

Cmd.CommandText = StrSQL

Cmd.CommandType = adCmdText

/對水樣水源識別/

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

Text37.Text = "老窯水"

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

Text37.Text = "巖溶裂隙水"

4 系統的調試

為了保證程序正常運行，要注意各種類型實體的類型和屬性、方法與事件，名稱要簡潔明了。該程序在Microsoft Windows XP系統、Microsoft Visual Basic6.0、MapGIS6.7 sdk環境下已調試通過[7]。貴州省礦井水源信息數據庫應用系統程序界面按照設計的構思，突出了“所想即所查”的初衷。程序界面簡潔、美觀，提供了大尺度的快捷鍵按鈕，操作簡單易行。

該系統主要應用于管理煤礦礦井圖和井下水的化學信息存儲、查詢、添加、刪除及水源識別工作，便以大龍煤礦水源信息庫命名，密碼為DLmine，登錄系統之后主界面上會顯示“大龍煤礦水源信息系統”。

1）礦井取水點位置顯示功能。以大龍煤礦2號水樣為例，進行該系統登錄之后功能演示。運用大龍煤礦水源信息系統得到大龍煤礦井下取水點位置圖，可以顯示出各取水點位置、井下巷道布設、采空區位置等，如圖2所示。

圖2 大龍煤礦井下取水點位置圖

2）各取水點水樣化學信息及水源識別功能。以大龍煤礦2號水樣進行水樣化學信息的查詢及水患預測演示。在大龍煤礦井下簡圖上用鼠標選中2號取水點，單擊編輯菜單，選擇“查詢”，即可進入水樣信息查詢及水質分析界面，如圖3所示。

3）打印功能。為方便煤礦安全監管部門對下級部門的指示下達，同時保證紙質信息的及時獲取，該系統特意實現了水源信息的打印功能。打印格式為“Excel”文檔，方便廣大用戶的使用。以大龍煤礦2號水樣為例演示該系統的打印功能。在查詢及水源識別界面點擊“打印”按鈕，即可自動生成如圖4所示的“Excel”格式文檔。

圖3 大龍煤礦1101回風巷中段水質分析結果

圖4 “大龍煤礦1101回風巷中段水樣水質分析結果表”打印圖

5 結 語

以VB為開發平臺，對MapGIS軟件進行二次開發，用YSYF6識別儀對水樣的各種離子成分含量的數據來建立水源信息數據庫。該系統實現了大龍煤礦礦井圖的管理，同時對該礦井的水源信息進行關聯，實現了由礦井圖到水源信息表的一體化管理，為礦井的水害預測及防治提供了一定的輔助決策手段。

[1] 郭民.貴州煤礦水害的特點與防治[J].煤礦安全,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] 武漢中地信息工程有限公司.MapGIS 地理信息系統開發手冊[Z].武漢：武漢中地信息工程有限公司，2000

[5] 韓麗蓉,過靜. 利用VB進行二次開發建立房屋管理系統[J].測繪通報, 2000(11):15-17

[6] 劉仁義，劉南. 圖形數據與關系數據庫的結合及其應用[J].測繪學報, 2000(4):329-334

[7] 張富凱.礦井突水水源判別系統的研究與設計[D].西安：西安建筑科技大學,2011

P208

B

1672-4623（2015）04-0058-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.021

馮富壽,碩士，主要從事地理信息數據的研究與應用。

2014-07-10。

項目來源：貴州省工業攻關資助項目（黔科合GY字（2011）3054）；貴陽市工業攻關資助項目（[2009]筑科2合同字第1—067號）。（*為通訊作者）