随着地球系统科学、、、大数据、、、人为智能和人地关系、、、生态文化的发展,,我国对地质勘查工作提出了新的要求,,即利用信息技术成立通明地球,,以实现矿体或地质体的逐步通明化和可视化,,这将为地质勘探带来巨大刷新。。建设“数字地球”、、、“玻璃地球”、、、“通明地球”的关键之一是三维地质建模(3D Geoscience Modeling)技术,,它是在多维环境下,,利用空间信息治理、、、地质解译、、、空间分析与预测、、、地学统计、、、实体内容分析以及图形可视化等工具用于地质分析的技术,,也是随着地球空间信息技术的不休发展,,由地质勘探、、、数学地质、、、地球物理、、、矿山丈量、、、矿井地质、、、GIS、、、图形图像和科学推算可视化等学科交叉而形成了一门新兴学科。。
大海则通明矿井地质信息系统是中煤集团重大科技专项“大海则智能化煤矿关键技术与工程示范”项眼前设科研课题,,该课题由中煤能源钻研院有限责任公司结合emc易倍官网承担。?翁庾暄幸源蠛T蚓锟碧胶涂蠼ǜ娣⒆柿衔,,通过地质资料深度挖掘与分析整顿,,面向大海则煤矿智能化建设构建矿区真三维全地层精密地质模型。。项目构建了矿区二三维一体化综合地质数据库,,提出并实现了矿井全身分多维时空位质-水文-矿压精密建模的步骤,,搭建了通明矿井地质信息系统,,将传统的二维地质保险工作逐步转向三维和多维。。智能通明矿井地质信息系统总体基于时态地理信息系统(TGIS/4DGIS)的通明化矿井关键技术,,实现了高精度动态地质模型建:妥远χ,,构建基于C/S的自主散布式协同4DGIS,,为煤矿开采过程提供地质数据存储、、、转换、、、治理、、、查问、、、分析和可视化服务。。
大海则煤矿位于陕北榆横矿区的西北部,,行政区划从属榆林市榆阳区管辖,,西部与内蒙古自治区接壤,,井田面积约265.66km2。。在地质建模方面,,大海则矿地层结构复杂、、、相变频仍、、、砂体展布陆续性差,,为满足矿方出产现实需要以及全地层三维地质建模的技术难题,,结合钻孔和沉积相、、、沉积旋回分析成就数据,,对矿区地质体岩性段重要煤层、、、重要含水、、、隔水层等进行精密建模。。建模过程中,,对地层中砂岩单独刻画,,既保障了岩性保真度又保障了系统和模型的运行效能;为预防模型中地层连通出现穿层交叉问题,,地层依照从下到上挨次编号,,依照统一旋回内砂体联通的准则,,中央存在尖灭的砂体选取赋予极小值厚度的处置方式。。此外,,三维地质模型具备了定量化智能分析职能,,研发了煤层冲刷带和含水层发育高度分析、、、涌水量分析、、、矿压分析、、、储量分析、、、虚构钻孔、、、空间预警分析等职能。。地质模型的更新通过数据库后盾在三维模型系统?橹凶远迪。。此外,,还实现了三维地层和巷道模型的一体化肆意线剖切、、、分层暗藏透显著示、、、距离体积量测等职能。。
本项目通过原始创新以及借鉴国际先进的三维地质建模技术,,攻克了复杂精密化地质建模技术、、、二三维模型动态更新技术、、、模型剖切与自动成图等一系列瓶颈问题,,利用三维可视化和地质仿照等技术,,将地下矿井变得“像玻璃一样的通明”,,充分表白出井下真实的地质情况,,并结合监测数据进行仿照推算,,从而支持智能矿山地质保险的深度利用,,实现对水害等荫蔽地质灾害的评估、、、监测和预警。。
图1 大海则高精度全地层三维地质模型
图2 大海则高精度延安组三段模型(砂岩含水层和煤层)
图3 大海则钻孔模型和钻孔柱状图
图4 大海则高精度通明综采工作面模型
钻研成就紧扣尺度中的智能地质保险系统国度尺度,,选取最新的空间信息、、、云推算、、、大数据、、、物联网、、、移动互联网、、、4DGIS等技术,,构建拥有自主知识产权的 “通明化矿山”基础平台,,以沉积学、、、层序地层学、、、岩石力学等理论为领导,,进行矿井全身分多维时空位质-水文-矿压精密建模,,实现了三维地质建!、、、水文地质环境建!、、、强矿压环境建!、、、动态监测数据实时更新全场景融合四维模型构建。。该项钻研成就为后续智能地质保险的建设打下了坚实的基础,,最终为安全出产、、、地测保险、、、智能开采、、、智能管控等提供空间数据和业务数据的集成与利用,,达到大海则矿山建设智能矿山、、、绿色矿山、、、通明矿山的总体要求。。
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