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煤矿智能开采透明地质保障系统  

煤矿智能开采透明地质保障系统

北京中矿大地智能地质保障系统是“基于全波形反演高精度三维地质建模”技术,依托云计算、GIS服务、物联网等先进技术,将煤矿地测与透明矿井技术体系深度融合,为煤矿量身打造高精度三维地质模型和煤矿专业数据的基础与应用服务平台。

系统通过对高精度地质探测、物探数据等数据进行多源数据融合分析以实现“矿区-矿井-工作面”三级地质保障体系,具有煤矿地质测量、防治水、瓦斯地质、地应力分析、动态储量管理、地质灾害预测预报以及支持透明采掘等功能以及多平台协同报表、台账、业务流程的一体化敏捷管理。


地质保障系统框架与平台                         

煤矿地质保障系统实现数据、信息、管理三层构架下的全息透明,收集地测、工程地质等煤矿全方位信息,实现数字化存储、融合和共享,在“基于全波形反演”构建的高清三维地质模型基础上,建立动态地质可视化模型,进行可视化的展示应用和分析,充分满足煤矿安全生产需要。


多源地质数据管理功能                            

统一地质信息数据库,对海量空间数据、属性数据 以及时态数据进行存储、转换、管理、查询、分析、共享与实时更新,满足多系统数据共享需求,为煤矿安全生产提供真实、可靠地质数据。

二维三维一体化地存储和管理二维、三维地质数据。二维与三维数据在数据模型和数据结构上保持一体化,实现了所有的二维数据无需任何转换处理直接高性能地在三维场景中可视化,使数据更易于更新和维护。


地质保障系统的数据包括各专题勘查数据、专业调查图件、三维地质模型数据、动态监测数据、有关文字报告、文档、数据文件、图片、视频文件等大量结构化与非结构化数据,煤矿地质保障系统所涉及的数据,涵盖了几乎所有的地质专业。

根据实际工作情况和数据内容,数据类型大致可分为基础地质、矿产地质、工程地质、水文地质、环境地质、灾害地质、地质资源、地球物理、地球化学、遥感地质和气候11个一级类别。


多级全类型模型构建                                

系统支持建立多级全类型模型,实现“矿区—矿井—工作面”的三级地质保障体系。根据不同的应用场景构建不同类型的三维地质模型,实现煤矿储量、地质构造、水文地质、瓦斯地质高等应用可视化,满足煤矿不同场景安全生产需求。


三维地质建模功能                                     

高精度三维地质建模。以地震全波形反演建立高精度三维地质模型为基础,构建高精度地质保障平台,实现煤矿资源储量、异常地质构造、水文地质、瓦斯等应用可视化和交互功能。

通过C/S端的三维建模软件,运用多源数字融合技术,以地质数据为基础进行三维地质模型的构建,实现地质数据融合分析可视化以及四维时空动态分析。

用户可通过B/S端的地质保障系统,对模型进行进行地层的分层爆炸,分层剖切等可视化功能应用。


煤矿三维地质建模技术路线


结构建模(几何建模)功能

智能地质保障系统的三维地质建模软件支持地层、煤层、断层、褶曲、侵入体等各类地质几何模型的构建;支持地层主辅关系和断层主辅关系的设置。


属性建模功能


三维地质模型动态更新功能

可实现根据钻孔数据、等高线数据、采掘揭露等数据动态变化对地质模型进行更新,并发布至展示平台,满足实际生产要求。


WebGis功能                                          

WebGL渲染引擎,支持基于WebGL引擎的前端渲染机制,用户无需任何浏览器插件支持,即可实现统一跨平台的标准3D渲染效果

Cesium三维Gis服务:支持基于开源三维Gis引擎cesium的二次开发;支持各类坐标转换;支持发布各类Gis服务。


基于遥感影像和行政区域地图,实现三维地质模型与影像和地图的共同显示,同时满足倾斜摄影、遥感影像等地表模型的融合功能。


三维地质模型可视化及交互功能              

三维地质模型可视化

实现煤炭储量、可采煤层、断层及陷落柱构造、水文地质、瓦斯地质、工程地质、开采条件等数据信息可视化,为煤矿安全高效绿色建设与生产提供支持与保障。

构造模型可视化:支持三维地质结构模型可视化,展示地层、断层、地层体、陷落柱、侵入岩、地下暗河等地质体可视化。

属性模型可视化:支持三维地质属性模型可视化,能够展示不同的属性分布。


三维地质模型交互

智能地质保障系统的三维地质建模工具和系统可视化平台均支持基于三维地质模型的剖切、挖洞、抬升、爆炸、漫游、测量及联合可视化,并可支持剖面图、平面图的矢量图导出。


瓦斯、水文、火区等地质灾害模型可视化

智能地质保障系统的三维地质建模工具能够进行各类地质属性模型的构建,包括瓦斯含量、含水层单位涌水量、含水层渗透系统、主采煤层发热量等的属性模型构建。

煤矿储量评估和管理功能                         

不同阶段储量评估地质模型

支持在不同阶段的储量评估。


三维储量动态管理功能

透明地质模块支持基于三维地质模型的煤层块段划分和储量统计,可灵活设置储量计算工具,实现原煤储量的快算计算。

煤矿隐蔽致灾因素管理和预警预报功能        

平台基于空间计算服务和三维地质模型的支持,计算获得隐蔽致灾地质体的空间信息,结合井下工程动态信息、实时监控信息,对采掘过程中前进方向可能的地质风险进行预警预报。

隐蔽致灾因素预测预报

平台支持基于三维地质属性模型的隐蔽致灾因素预测预报功能,通过对水文、断层、冲刷带、陷落柱、积水区、采空区、压力区等不同地质灾害进行相关要素的属性建模,全方位地实现地质灾害的空间分布处理,通过设置统计范围的形式对各类地质灾害进行统计,必要时可直接导出相应的灾害信息。同时,该功能支持地质灾害与采掘工作面的对应关系,实现地质灾害信息与采掘工作面的数据联动,起到预测预报、灾害预警的作用,切实保障矿井的安全生产。


隐蔽致灾因素透明表达功能

具备瓦斯、水文、煤质、积水区、钻孔等各类地质隐蔽致灾因素的透明化表达,可实时查看采掘巷道与地质隐蔽致灾因素的关系。


主要灾害监测数据接入功能

实现了灾害数据的接入,实现水文监测、矿压监测、安全监测的数据采集,并构建基于Clickhose的大数据平台实现灾害数据图表分析,以及数据展示。


服务于采掘工程的功能                                                        

地质预测预报功能

支持采掘场景构建,支持沿采掘巷道方向或任意方向的剖切,对采掘工作面地质条件进行预测预报,辅助采掘生产。


地质数据的共享功能

通过平台的权限设置,实现地质数据的共享,提交任意条件组合的场景组建。

 

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