一种钻孔封闭质量分类及危险性评价系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钻孔封闭质量分类及危险性评价系统，该系统包括钻孔封闭资料数据库子系统、钻孔封闭信息查询子系统、钻孔封闭质量分类评价子系统、封闭不良钻孔导水危险性评价子系统；从钻孔的封孔用料的用量和封孔段距两方面对钻孔的封闭质量进行分类评价，结合两个方面的评价结果对钻孔的质量情况作综合性评价，通过钻孔封闭质量的分类评价确定出封闭不良钻孔，通过计算钻孔导水危险性因素的影响指标体系对各个影响因素进行量化，将量化后的各因素的影响指数作为BP人工神经网络模型的训练样本，利用训练好的网络模型对封闭不良钻孔的导水危险性进行评价。实现了高效评价，得到了相对更加准确的钻孔的封孔质量及导水危险性进行定量评价结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿生产领域，尤其涉及一种钻孔封闭质量分类及危险性评价系统。
技术介绍
封闭不良钻孔是导致煤矿突(涌)水事故的一个重要影响因素。在不同历史时期施工的钻孔，由于各种原因导致一些钻孔存在封闭质量问题，给煤矿开采带来了重大隐患。封闭不良钻孔可以导通地表水、含水层水、老空水，也可以导通煤层或者老空中的瓦斯或者有害气体，还可以引起煤层自燃。废弃钻孔隐蔽性强，垂向深度大，生产中很难防范，而由于钻孔平面上影响范围小，往往容易被忽视，因此常导致重大事故。许多煤矿至今将钻孔相关的信息资料以纸质的方式保存，且数据分散，冗繁，每次查阅都要柱状图等相关资料，大大浪费降低了工作效率且容易造成疏忽遗漏。以往开发的信息系统仅仅实现了钻孔数据的管理，并未对钻孔的封闭情况以及煤层开采对钻孔的影响进行分析评价，因此，设计一种实现钻孔数据库管理和钻孔封闭质量分类及导水危险性评价相结合的系统尤为重要，该专利技术全部由计算机完成数据管理、计算及分析等繁琐工作，实现高效评价，得到相对更加准确的钻孔的封孔质量及导水危险性进行定量评价结果，为煤矿领导和地质水文工作者对封闭不良钻孔防治提供一定的辅助依据，对保证煤矿安全高效的生产具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钻孔封闭质量分类及危险性评价系统，旨在解决纸质保存煤矿钻孔相关信息的方式工作效率低易疏忽遗漏，现有的信息系统仅仅实现了钻孔数据的管理，并未对钻孔的封闭情况以及煤层开采对钻孔的影响进行分析评价的问题。本专利技术是这样实现的，一种钻孔封闭质量分类及危险评价系统，根据其功能分为4个子系统：钻孔封闭资料数据库子系统，钻孔封闭信息查询子系统，钻孔封闭质量分类评价子系统，封闭不良钻孔导水危险性评价子系统；(1)所述的钻孔封闭资料数据库子系统包括钻孔基本信息数据库、钻孔封闭用料体积和质量数据库以及钻孔煤层信息数据库三部分；钻孔基本信息数据库又包含钻孔基本信息，钻孔封闭信息、第四系及泥灰岩含水层信息；其中基本信息包括钻孔序号、名称、X(纬距)、Y(经距)、孔口标高、钻孔深度、终孔层位；钻孔封闭信息包括封闭钻孔结构、钻孔封闭起止深度、封孔材料及用量、封孔概况及取样质量；第四系及泥灰岩含水层信息包括第四系含水层底板标高，泥灰岩底板标高及厚度；钻孔封闭用料体积和质量数据库包含了钻孔结构信息和封闭段距信息，钻孔结构信息包括孔径，起始深度和终止深度，封闭段距信息包括钻孔封闭段距的起始深度、终止深度、水泥用量和砂用量；钻孔煤层信息数据库包含了钻孔所穿切的各煤层的底板标高，煤层厚度，以及封孔段距的起始和终止高度，孔口标高和最高水位；(2)所述钻孔封闭信息查询子系统实现全部钻孔的总体查询功能和单个钻孔详细信息查询，包括钻孔封闭信息一览表，钻孔封闭详细信息查询两部分.(3)所述的钻孔封闭质量分类评价子系统包括单个钻孔封闭质量评价，钻孔封闭质量评价表和封闭不良钻孔分类表；单个钻孔封闭质量评价表中利用钻孔名称检索待评价钻孔，包含钻孔封闭材料(体积/质量)评价、封闭钻孔封孔段距评价、综合评价三部分；钻孔封闭材料(体积/质量)评价又包含钻孔封闭空间体积、封闭材料体积，理论水泥用量、实际水泥用量以及体积和质量两方面的评价结果；封闭钻孔封闭段距评价包含各煤层底板标高、煤层厚度、顶板冒裂带高度、理论封闭高度、实际封闭高度以及评价结果；综合评价包含各个煤层开采时钻孔封闭质量情况以及评价结果；钻孔封闭质量评价表包含该钻孔所穿切的所有煤层在开采时对钻孔封闭质量产生影响的评价结果，包括合格、不合格和数据不足三种评价情况的钻孔；(4)所述封闭不良钻孔导水危险性评价子系统由各个引发钻孔导水危险性影响因素的影响指数计算和BP人工神经网络模块预测两部分组成，其中导水危险性影响因素包括充水水源、地质构造、采掘活动，充水水源又包含第四系含水层、泥岩含水层以及老空水三个子因素，地质构造包含断层、褶皱，采掘活动包括导水裂隙带发育高度以及底板破坏深度，通过系统计算各个影响因素的导水危险性影响指数；BP人工神经网络预测模块包括各个参数设置、样本训练和样本预测。进一步，钻孔基本信息数据库第四系和泥灰岩含水层信息均为煤层顶板含水层信息，该部分同样也适合于其他的煤层顶板含水层。进一步，钻孔封闭用料体积和质量数据库需要按相应的要求输入钻孔的名称，钻孔结构，每一段封孔段距的起止深度及所用的水泥、砂的用量，如果某钻孔的封孔段距仅有一段，则只需把相应数据填入“第一段封孔段距”处，“第二段封孔段距”处全部空留即可；若要对数据库中现有资料进行编辑，则在“需要编辑的钻孔名称”文本框中输入要编辑钻孔名称，利用“资料编辑”里所有按钮的功能对数据进行编辑，以保证数据库的及时更新。进一步，钻孔封闭信息资料数据库子系统都是通过钻孔名称进行检索，同时可以根据钻孔基本数据的改变对其进行资料的实时编辑，包括钻孔资料的填加、删除、修改。进一步，钻孔煤层信息数据库中“序号”和“钻孔名称”不能为空，其他数据若有不详可以空留不填写。进一步，钻孔封闭详细信息查询中根据钻孔封闭用料体积和质量数据库中的数据自动计算出钻孔每一段封孔段距的空间体积，材料体积，理论水泥用量和实际水泥用量，将理论值实际值进行比较，如果实际值大于理论值，则评价为“合格”，否则，则评价为“不合格”，在待评价的钻孔中，有少数钻孔由于不同程度的缺少钻孔结构信息、封孔起止深度数据、封孔用料信息等，数据不足，无法进行评价。进一步，单个钻孔封闭质量评价综合评价结果就是综合评价封孔用料和封孔段距两个方面，从5种不同的情况对钻孔封孔质量进行综合分析评价：封孔用料合格，封孔段距合格，则钻孔封孔质量综合评价结果是合格的；封孔用料和封孔段距均不合格，则钻孔封孔质量综合评价结果是不合格；封孔用料合格，封孔段距不合格，则钻孔的封孔质量综合评价结果不合格；封孔用料不合格，封孔段距合格，这种情况下，需要在现有封孔用料的基础上重新计算封孔段距，如果重新计算所得的封孔段距仍然是合格的，则该钻孔封孔质量的综合评价结果是合格的，否则不合格；若封孔用料和封孔段距评价有一方面是由于数据不足无法评价的，而另一方的评价结果是不合格，则该钻孔的封孔质量的综合评价结果为不合格，若另一方的评价结果是合格，则该钻孔的封孔质量情况由于数据不足而无法进行综合评价，也定为封孔质量不合格。效果汇总本专利技术能够实现钻孔数据库管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻孔封闭质量分类及危险性评价系统，其特征在于，所述的钻孔封闭质量分类及危险性评价系统根据其功能分为4个子系统：钻孔封闭资料数据库子系统，钻孔封闭信息查询子系统，钻孔封闭质量分类评价子系统，封闭不良钻孔导水危险性评价子系统；(1)所述的钻孔封闭资料数据库子系统包括钻孔基本信息数据库、钻孔封闭用料体积和质量数据库以及钻孔煤层信息数据库三部分；钻孔基本信息数据库又包含钻孔基本信息，钻孔封闭信息、第四系及泥灰岩含水层信息；其中基本信息包括钻孔序号、名称、X(纬距)、Y(经距)、孔口标高、钻孔深度、终孔层位；钻孔封闭信息包括封闭钻孔结构、钻孔封闭起止深度、封孔材料及用量、封孔概况及取样质量；第四系及泥灰岩含水层信息包括第四系含水层底板标高，泥灰岩底板标高及厚度；钻孔封闭用料体积和质量数据库包含了钻孔结构信息和封闭段距信息，钻孔结构信息包括孔径，起始深度和终止深度，封闭段距信息包括钻孔封闭段距的起始深度、终止深度、水泥用量和砂用量；钻孔煤层信息数据库包含了钻孔所穿切的各煤层的底板标高，煤层厚度，以及封孔段距的起始和终止高度，孔口标高和最高水位；(2)所述钻孔封闭信息查询子系统实现全部钻孔的总体查询功能和单个钻孔详细信息查询，包括钻孔封闭信息一览表，钻孔封闭详细信息查询两部分.(3)所述的钻孔封闭质量分类评价子系统包括单个钻孔封闭质量评价，钻孔封闭质量评价表和封闭不良钻孔分类表；单个钻孔封闭质量评价表中利用钻孔名称检索待评价钻孔，包含钻孔封闭材料(体积/质量)评价、封闭钻孔封孔段距评价、综合评价三部分；钻孔封闭材料(体积/质量)评价又包含钻孔封闭空间体积、封闭材料体积，理论水泥用量、实际水泥用量以及体积和质量两方面的评价结果；封闭钻孔封闭段距评价包含各煤层底板标高、煤层厚度、顶板冒裂带高度、理论封闭高度、实际封闭高度以及评价结果；综合评价包含各个煤层开采时钻孔封闭质量情况以及评价结果；钻孔封闭质量评价表包含该钻孔所穿切的所有煤层在开采时对钻孔封闭质量产生影响的评价结果，包括合格、不合格和数据不足三种评价情况的钻孔；(4)所述封闭不良钻孔导水危险性评价子系统由各个引发钻孔导水危险性影响因素的影响指数计算和BP人工神经网络模块预测两部分组成，其中导水危险性影响因素包括充水水源、地质构造、采掘活动，充水水源又包含第四系含水层、泥岩含水层以及老空水三个子因素，地质构造包含断层、褶皱，采掘活动包括导水裂隙带发育高度以及底板破坏深度，通过系统计算各个影响因素的导水危险性影响指数；BP人工神经网络预测模块包括各个参数设置、样本训练和样本预测。...

【技术特征摘要】
1.一种钻孔封闭质量分类及危险性评价系统，其特征在于，所述的钻
孔封闭质量分类及危险性评价系统根据其功能分为4个子系统：钻孔封闭资
料数据库子系统，钻孔封闭信息查询子系统，钻孔封闭质量分类评价子系统，
封闭不良钻孔导水危险性评价子系统；
(1)所述的钻孔封闭资料数据库子系统包括钻孔基本信息数据库、钻
孔封闭用料体积和质量数据库以及钻孔煤层信息数据库三部分；
钻孔基本信息数据库又包含钻孔基本信息，钻孔封闭信息、第四系及泥
灰岩含水层信息；其中基本信息包括钻孔序号、名称、X(纬距)、Y(经距)、
孔口标高、钻孔深度、终孔层位；钻孔封闭信息包括封闭钻孔结构、钻孔封
闭起止深度、封孔材料及用量、封孔概况及取样质量；第四系及泥灰岩含水
层信息包括第四系含水层底板标高，泥灰岩底板标高及厚度；
钻孔封闭用料体积和质量数据库包含了钻孔结构信息和封闭段距信息，
钻孔结构信息包括孔径，起始深度和终止深度，封闭段距信息包括钻孔封闭
段距的起始深度、终止深度、水泥用量和砂用量；
钻孔煤层信息数据库包含了钻孔所穿切的各煤层的底板标高，煤层厚
度，以及封孔段距的起始和终止高度，孔口标高和最高水位；
(2)所述钻孔封闭信息查询子系统实现全部钻孔的总体查询功能和单
个钻孔详细信息查询，包括钻孔封闭信息一览表，钻孔封闭详细信息查询两
部分.
(3)所述的钻孔封闭质量分类评价子系统包括单个钻孔封闭质量评价，
钻孔封闭质量评价表和封闭不良钻孔分类表；
单个钻孔封闭质量评价表中利用钻孔名称检索待评价钻孔，包含钻孔封
闭材料(体积/质量)评价、封闭钻孔封孔段距评价、综合评价三部分；钻
孔封闭材料(体积/质量)评价又包含钻孔封闭空间体积、封闭材料体积，
理论水泥用量、实际水泥用量以及体积和质量两方面的评价结果；封闭钻孔

\t封闭段距评价包含各煤层底板标高、煤层厚度、顶板冒裂带高度、理论封闭
高度、实际封闭高度以及评价结果；综合评价包含各个煤层开采时钻孔封闭
质量情况以及评价结果；
钻孔封闭质量评价表包含该钻孔所穿切的所有煤层在开采时对钻孔封
闭质量产生影响的评价结果，包括合格、不合格和数据不足三种评价情况的
钻孔；
(4)所述封闭不良钻孔导水危险性评价子系统由各个引发钻孔导水危
险性影响因素的影响指数计算和BP人工神经网络模块预测两部分组成，其
中导水危险性影响因素包括充水水源、地质构造、采掘活动，充水水源又包
含第四系含水层、泥岩含水层以及老空水三个子因素，地质构造包含断层、
褶皱，采掘活动包括导水裂隙带发育高度以及底板破坏深度，通过系统计算
各个影响因素的导水危险性影响指数；BP人工神经网络预测模块包括各个参
数设置、样本训练和样本预测。
2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏久传，肖乐乐，尹会永，郭建斌，牛超，谢道雷，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37