本项目属于煤矿井下安全开采、数字矿山与煤矿灾害监测预警领域。项目组针对煤矿生产过程中井下重大灾害监测预警技术难题，研发了一套煤矿重大灾害监测预警软硬件系统。 煤矿重大灾害监测、预警软件系统基于所建立的煤矿专用地理信息系统、地测空间管理信息系统、瓦斯地质图编制系统、水文地质图编制系统和通风安全管理等信息系统，集成了瓦斯监测监控系统、动力灾害监测预警系统和水文监测系统等数据，建立了统一的煤矿重大灾害监测预警系统与三维可视化平台，实现集团、分公司与生产矿井三级管理的煤矿重大灾害危险源的实时监测、评价、分析与预警。基于煤矿重大灾害监测预警建设需要，开展了煤矿井下重大危险源指标体系、预警模型研究，围岩动力灾害多场耦合测试技术研究，矿井瓦斯爆炸毒害气体传播规律研究；并研制了煤矿重大灾害监测预警系统相配套的围岩动力灾害多参数耦合测试装置、矿井瓦斯爆炸毒害气体自动隔离设施及相关监测传感器等设备设施。 项目主要研究内容及技术指标如下： 1、煤矿重大灾害监测预警理论研究与关键模型的建立。 基于灰色地理信息系统理论及技术，建立了统一的空间数据存储模型、一元线性回归模型、矿井重大灾害隐患识别预警模型、面向多部门管理与信息共享应用的信息化管理模型；基于GIS的单体评判预警模型、区域评判预警模型和联合评判预警模型，结合所建立的煤矿水、火、瓦斯、顶板等重大危险源指标体系库与预警分级体系，建立了基于动态数据处理的自回归多参数趋势预测模型和煤矿井下重大危险源预警模型。 2、煤矿重大灾害预警基础系统与专题图形系统开发。 提出了组件化煤矿专业地理信息系统平台体系结构与功能架构，针对煤炭专业业务处理的具体特点，采用先进的组件式开发技术，开发了地测空间管理信息系统、通风安全管理信息系统、瓦斯地质专题图编制系统、水文地质专题图编制系统，实现了地质、测量、采矿、通风、设计、供电、安全等专业功能的组件化，用户可依功能需求实现灵活定制。 3、煤矿重大危险源在线监测和三维可视化集成数据平台的建立。 基于工业以太网的实时数据采集与数据仓库存储机制，建立了煤矿重大危险源检测、识别、监测及预测、预警专用的统一GIS平台，实现系统与监测监控设备及其他应用软件系统信息的共享、分析和处理。 4、煤矿重大灾害监测预警系统研究与开发。 基于系统模型理论，建立了基于空间信息技术并服务于煤矿生产信息监测、重大危险源数据处理的专用GIS，该系统平台集成了相对独立、孤立的采掘工程、矿井通风、监测监控、瓦斯地质和水文地质等系统的静态与动态信息，实现了煤矿井下各类重大危险源数据仓库、元数据库的统一管理，实现了数据的高度共享、多源数据同一平台的集成处理，克服了数据处理孤岛问题，提高了软件系统的实用性和可靠性。 5、煤岩动力灾害多场耦合测试系统与围岩多参数耦合测试装置的研发。 研制的DDTS-500煤岩动力灾害测试系统实现了实验室内煤岩体地应力、瓦斯压力和地温等多场耦合测试与分析，并可模拟井下动力灾害的发生，测试系统所得出的试验数据用于煤矿动力灾害预警模型的建立与修正，提高了动力灾害预警模型的可靠性和准确性。围岩多参数耦合测试装置用于煤矿井下煤岩体地应力、瓦斯压力和地温的耦合监测，监测数据传输到煤矿重大灾害监测预警系统的动力灾害预警单元和三维可视化平台，以提高煤岩动力灾害监测预警的准确性，为防治煤岩动力灾害监测、预警提供了一个新思路、新技术和新方法。 6、煤矿重大灾害防灾减灾设施的研发。 依据瓦斯爆炸冲击波与毒害气体传播的时间差原理，应用冲击波压力传感器和相关机械原理，实验研究了压力传感器动作参数，分析了自动隔离装置抗冲击能力与时间延迟的关系，研发了一种矿井瓦斯爆炸毒害气体自动隔离装置。根据矿井系统实际，预先设计安装，可抵抗一定当量瓦斯和煤尘爆炸冲击波的破坏，可大量减少事故造成的人员伤亡和财产损失，对矿井瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等动力灾害的防灾减灾起到重要作用。

黑龙江科技大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。