基于透明地质的综采工作面三维煤层建模

作者:薛国华
更新时间:

基于透明地质的三维煤层建模方法是间接解决煤岩识别问题的有效途径。现有的煤层三维建模方法大多侧重于空间三维实体的表达,缺乏对煤层顶底板在开采过程中动态变化过程的研究。复杂地质条件下煤层顶底板高程预测精度不高,难以满足煤矿开采的实际需要。针对上述问题,提出了一种基于透明地质的综采工作面三维煤层建模方法。根据回风巷的地质资料、钻孔测量数据、工作面切割数据以及利用三维地震重新解释技术、槽波地震勘探技术和无线电磁波透视技术获得的煤层地质数据,采用离散光滑插值(DSI)算法预测煤层顶底板标高,建立了综采工作面静态三维煤层模型。为了提高工作面静态三维煤层模型的精度,通过新揭露的切割开采地质信息和DSI算法的动态更新,获得了更准确的工作面动态三维煤层模型。动态规划采煤机截割曲线基于更新后的三维煤层模型,引导采煤机进行自动调高控制,实现自适应截割。该方法已应用于黄陵一号煤矿810工作面。结果表明,DSI算法对煤层顶底板高程的预测效果优于克里金插值算法和样条函数的插值算法,插值值为0.0155m。三维煤层模型每切割5m更新一次,煤层顶底板高程预测误差为6.3%,满足采煤机截割轨迹精确规划的要求。