煤矿智能地质保障系统研究进展与展望

煤矿地质保障系统是智能化煤矿建设和生产的重要内容，地质透明化是智能地质保障的努力方向。首先从地质勘探设备、地质建模软件、地质数据处理、智能工作面装备等多方面回顾了国内外煤矿地质信息技术发展；然后重点分析了我国智能地质保障系统的技术进展，包括隐蔽致灾地质因素探测技术、地测数据动态获取与地质灾害监测技术、多源数据融合与地质大数据技术、煤矿GIS“一张图”与地质云技术、透明化地质建模与可视化技术、地质保障智能分析技术等。在此基础上，对我国智能地质保障系统建设中的难点问题进行了分析，指出煤岩层识别、地震智能解释和点云三维重建等动态地质测量数据获取技术尚未取得突破性进展，各类地质软件在数据开放性上存在不足，数据格式不能兼容和统一，多源地测数据共享与融合处理能力有待提高，基于大数据和人工智能技术开展地质预测预报和地质隐患防控还需要深入研究。最后探讨了煤矿智能地质保障系统的发展方向，认为地球物理探测装备与基于深度学习的智能解释、全要素多尺度动态地质模型及数值模拟、隐蔽致灾因素智能分析与预测、基于地质模型的矿山动态生产规划等四大方向将在智能矿山建设中发挥重要作用。综上所述，本研究能为矿山智能化地质保障...     

基于GIS的瓦斯地质数据库的建立研究

针对当前瓦斯地质数据资料信息更新周期长、管理不规范、直观表达功能不强等弊端,提出了基于地理信息系统的矿井瓦斯地质数据库管理研究思路.即以瓦斯地质相关理论和方法为指导,应用GIS及其二次开发平台、数据库和计算机可视化编程等技术,尝试创建以关系型为支撑的煤矿瓦斯地质信息数据库,实现煤矿采、掘进程中,对瓦斯地质数据的实时采集、动态更新及直观可视化表达.逐步提高煤矿安全管理的信息化及瓦斯灾害预防水平,丰富和完善瓦斯地质研究方法和技术体系.     

基于瓦斯地质信息平台对瓦斯赋存及分布的探讨性分析

煤层的瓦斯赋存及分布条件主要由聚煤期前后的沉积环境及其演化过程、区域性及局部地质构造条件所控制,矿区、煤矿直至煤层范围内的沉积环境及构造条件受到整体的沉积体系、地质演化过程及板块构造所控制。利用全国瓦斯地质信息平台,从各级别的沉积环境、瓦斯地质以及各煤矿区煤矿基本情况专题图,对瓦斯赋存及分布进行探讨性分析及评价,实现了对地质沉积在沉积、层序地层演化、构造等进行时空上的图形及关联信息综合展现,并通过对大构造区域范围到煤层局部范围内影响煤矿区瓦斯赋存因素的综合分析,有效地对煤层瓦斯赋存特征进行探讨性的预测评价。     

智能开采工作面随采地震监测系统研究

煤矿智能化开采的示范和推广要求工作面在设计和回采阶段对煤层赋存特征进行高精度探测。针对工作面内部的煤层顶底板赋存形态、构造形态及采动地质演化等智能开采地质保障问题,设计一种用于回采工作面地质信息动态探测、监测的随采地震监测方案。系统集成采煤机地震数据采集、多源数据分析融合、三维地质建模及随采数据与采掘设备交互反馈等功能;实现回采前建立工作面静态三维地质模型,回采过程中利用随采地震结果和综采设备监测数据动态修改初始静态三维模型。本方案统筹利用工作面智能开采的地质成果,可以为智能开采工作面规划、运行与决策提供技术支持。     

利用天然电场选频法的动、静态信息确定地下径流通道

运用电磁波的传播理论，详细阐明了天然电场选频法静、动态信息的形成机理和基本特征，其中静态信息反映的是地质体形态变化的综合值，动态信息反映的是地下电磁流体的变化规律及变化范围。石下江煤矿注浆堵水工程实践表明，利用天然电场选频法动态信息确定岩溶矿区地下径流通道位置准确，而用静态信息确定，则误差较大。     

煤炭安全智能开采地质保障系统软件开发与应用

随着我国智能化煤矿建设工作的快速推进,开发煤炭安全智能开采地质保障系统软件已成为当前的急需任务。以陕煤集团各煤矿地质条件为背景,采用MySQL8.0、VS2019、OpenGL等开发工具,开发了煤炭安全智能开采地质保障系统软件。该系统由地质信息管理、二/三维一体化建模、开采地质条件评价预测、工作面精细地质建模、地质灾害预警、地质大数据分析和导航7个子系统组成。地质信息管理子系统主要存储和管理地质、测量、物探等信息,为三维地质建模、开采地质条件评价预测、地质灾害预警、工作面精细地质建模和大数据分析提供基础数据;二/三维一体化建模子系统可绘制各种二维图件、构建三维地质模型,为煤矿地质工作者提供必需的图件和可视化三维模型;开采地质条件评价预测子系统能进行地质构造复杂程度评价、顶板涌（突）水危险性评价预测、底板涌（突）水危险性评价预测、瓦斯灾害危险性评价预测、冲击地压危险性评价预测、开采地质条件综合评价和矿井地质类型划分,为工作面布置、地质灾害预警提供二维图件和三维模型;工作面精细地质建模子系统能融合工作面巷道写实、钻探、物探等各种地质信息,构建工作面高精度三维地质模型并进行动态更新,为工作面...     

基于GIS的瓦斯涌出动态预测可视化系统

为了防止工作面瓦斯异常涌出引起的瓦斯事故的发生,采用"瓦斯地质分析方法+GIS空间分析技术",在实现了对煤矿瓦斯地质的动态分析的基础上,结合工作面高(低)负压瓦斯抽采动态信息,采用分源预测的方法实现了对工作面前方煤体瓦斯涌出量动态预测;在对系统架构设计的基础上,运用MapGIS关键技术实现了软件功能并在林华煤矿得到了成功运用。     

煤矿实用地质管理信息系统的技术途径

通过对我国十多年来煤矿地质计算机应用成败的分析研究,认为应以地理信息系统为基础,开发煤矿地质信息系统,满足煤矿地质工作的需要。     

复杂地质条件下瓦斯含量精准预测研究与系统开发

为研究在地质构造、煤质、地层特征等复杂地质因素影响下的瓦斯赋存与运移规律,以小回沟煤矿为工程案例,对地质构造为主导影响因素下的瓦斯含量精准预测进行深入分析,采用泛克里金插值模型与瓦斯地质单元划分的手段,研究瓦斯含量预测算法模型,运用计算机软件技术与瓦斯地质分级评价方法开发了动态瓦斯地质预测与分析系统。结果表明,该系统实现了矿井瓦斯地质图动态绘制与综合分析,并完成瓦斯含量精准预测预报与瓦斯地质信息的信息化与精准化管理,为瓦斯防治提供决策性依据与辅助手段。     

加强煤矿地质工作预防重大安全事故

我国煤矿客观上存在地质条件复杂,煤炭开采条件差的不利局面,再加上目前我国煤炭行业在地质管理工作方面存在的短板现象,使预防重大安全事故陷入"暗箭难防"的尴尬之地。因此,必须提高对煤矿地质的认识、加强地质勘探和地质队伍建设、推广引用地质勘探新技术、认真落实地质工作"十六字方针"等,从源头上预防频发的煤矿水灾和煤与瓦斯突出事故。