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绪论1

1 矿井多元地质信息集成系统的总体设计5

1.1 目的与意义5

1.1.1 建立矿井多元地质信息集成系统的必要性5

1.1.2 建立矿井多元地质信息集成系统的重要性6

1.2 系统需求分析6

1.2.1 用户分析6

1.2.2 系统分析7

1.3 系统总体设计7

1.3.1 总体目标分解7

1.3.2 系统设计思路9

1.3.3 设计原则13

1.3.4 设计流程13

2.1.2 矿井地质信息的采集15

2.1.1 矿井地质信息的分类15

2.1 矿井基础地质信息提取15

2 矿井多元地质信息的提取方法15

2.1.3 矿井地质信息的整理16

2.2 三维地震属性信息的提取17

2.2.1 地震属性分析技术17

2.2.2 地震属性参数的提取种类22

2.2.3 地震属性参数的提取方法23

2.3.1 矿井物探信息的特点与分类30

2.3 矿井物探数据信息提取30

2.3.2 矿井无线电坑透信息的提取32

3 矿井多元地质信息数据库的建立33

3.1 关系数据库技术概述33

3.2 系统组成与模块结构34

3.3 地质数据库管理子系统36

3.3.1 结构设计36

3.3.2 主要功能43

3.4.2 地震属性数据表字段定义46

3.4.1 地震属性数据表结构设计46

3.4 地震数据库管理子系统46

3.4.3 系统功能50

3.5 图形数据库管理子系统52

3.5.1 图形图像的分类52

3.5.2 图形图像的生成53

3.5.3 图形图像的管理与操作54

3.6.1 井下工程55

3.6.2 地面工程55

3.6 标准地质图例管理子系统55

4 矿井多元地质信息的处理方法56

4.1 矿井地质信息的数据处理56

4.1.1 矿井地质数据的栅格化56

4.1.2 矿井地质数据的多元统计60

4.1.3 矿井地质数据的分析预测63

4.2 三维地震信息的数据处理64

4.2.1 三维地震信息的预处理64

4.3.1 假彩色合成67

4.2.2 三维地震属性的优选方法67

4.3 三维地震属性的图像处理67

4.3.2 图像增强68

4.3.3 图像运算71

4.3.4 图像滤波72

4.3.5 图像合成72

4.3.6 图像检测75

4.4 矿井物探数据的处理方法75

4.4.1 层析成像的常规算法75

4.4.2 层析成像的改进算法76

4.4.3 某工作面无线电坑透应用实例78

5 矿井多元地质信息智能化预测预报技术81

5.1 概述81

5.2 煤层底板深度的智能化计算82

5.2.1 煤层底板深度的智能化计算方法82

5.2.2 任意形状地质平、剖面的自动化切割83

5.2.3 平、剖面图坐标系统的自动转换84

5.3 人工神经网络技术85

5.3.1 基本原理85

5.3.2 BP网络的学习算法87

5.3.3 BP网络的标准测试89

5.3.4 BP网络影响因素分析90

5.4 煤层厚度的预测预报98

5.4.1 煤层厚度的简易预报98

5.4.2 煤层厚度的神经网络预测99

5.5 工作面内煤层储量的自动计算100

5.6 小断层的神经网络预测预报101

6 三维数据可视化与地质绘图104

6.1 三维地震成果数据体的可视化104

6.1.1 三维地震成果可视化的必要性104

6.1.2 三维地震数据体微机可视化方法105

6.1.3 三维地震成果的微机可视化功能108

6.2.1 总体结构设计112

6.2 矿井三维地质成果可视化112

6.2.2 软件详细设计113

6.2.3 主要功能115

6.3 矿井地质剖面图自动绘制118

6.4 矿井地质平面图自动绘制119

7.1.1 模块化原则121

7.1.3 重用化原则121

7.1.2 数据共享原则121

7.1 软件设计原则121

7 矿井多元地质信息集成系统的软件开发121

7.1.4 实用化原则122

7.2 软件开发环境122

7.2.1 硬件环境122

7.2.2 软件环境122

7.3 程序结构设计122

7.3.1 程序设计思路123

7.3.2 面向对象设计123

7.4.1 主要菜单及功能125

7.4 系统实现功能简介125

7.4.3 联机帮助129

7.4.2 工具栏129

8 矿井多元地质信息集成系统的初步应用130

8.1 济宁二号煤矿的地质概况130

8.1.1 全矿井断层统计131

8.1.2 断层发育规律132

8.1.3 采区断层地质预测134

8.2 采区超前地质预报136

8.2.1 二采区基本情况136

8.2.2 矿井基础地质信息提取137

8.2.3 三维地震属性提取与处理137

8.2.4 二采区工作面地质条件预测预报138

8.3 巷道掘进地质预报143

8.3.1 1308综放工作面简况143

8.3.2 1308工作面掘进地质预报143

8.4.2 设计工作面地质预报145

8.4 设计工作面地质预报145

8.4.1 三采区概况145

9 矿井多元地质信息综合解释的误区和陷阱151

9.1 地震信息的解释“陷阱”151

9.1.1 野外数据采集的“脚印”152

9.1.2 地形影响“静校不净”152

9.1.3 多次波“压制失当”153

9.1.4 地震解释的“速度陷阱”153

9.1.5 地震解释的“屏蔽误区”155

9.2 基础地质信息的可靠性156

9.3 矿井物探的复杂性157

10 煤矿高效安全生产的地质保障模式158

10.1 煤矿生产地质保障系统的“木桶效应”158

10.2 煤矿高效安全生产的地质保障模式159

10.3 高产高效矿井地质保障技术的应用前景161

参考文献162