然而，对于“透明地质” “地质透明化”的内涵与外延、应用场景、实现路径、关键技术等，目前尚缺少相关文献的论述。
▶ 煤矿地质透明化的定义
以语词定义法给出煤矿地质透明化的定义如下：
煤矿地质透明化是利用多种手段开展地质信息采集，并与采掘工程信息相互融合，构建三维地质模型，从而为煤矿生产提供超前地质预测预报的动态过程｡
▶ 煤矿地质透明化的内涵
煤矿地质透明化在煤矿不同生产阶段被赋予不同的地质内涵。
由于煤矿生产活动是动态的、递进的，这就要求地质透明化能够实现适时的动态透明、渐进的局部透明和适配的透明度，即在时间上应该是适时的、动态的，无需过于超前；
在空间上应该是局部透明、渐进透明，无需一次性达到矿井透明；
在透明程度上是有限的、渐进的，以满足不同生产阶段的地质需求为目标｡
▶ 煤矿地质透明化的外延
从煤矿生产的空间、时间和透明度三个维度出发，煤矿地质透明化的外延可以按照煤矿生产在时空上的应用场景来表达，即超前钻孔地质透明化、掘进巷道地质透明化、采煤工作面地质透明化、煤矿采区地质透明化、井田范围地质透明化等，这就是煤矿地质透明化的外延范围。
▶ 超前钻孔地质透明化
钻孔地质透明化是指通过钻探描述、钻孔测量、钻孔成像和钻孔物探等手段，实现钻孔纵向不同深度、径向一定范围内煤岩层界面、地质构造、地质灾害等地质透明化的过程｡
实际上，如果每个钻孔能够实现地质透明，并将钻探与物探融为一体，钻孔纵向依靠钻探控制、径向利用物探覆盖，则能够实现钻孔“线状”地质透明化｡
煤矿井下超前钻孔地质透明化的实现路径，主要包括钻孔测量、钻探描述、钻孔成像、钻孔物探4个步骤。
下面，主要对钻孔物探的开孔定向、钻孔成像两项技术加以阐述｡
1）开孔定向技术
由于煤矿井下钻场周围存在强铁磁干扰，在这种复杂工况条件下，基于地球自转加速度测量的惯性陀螺测量技术，以陀螺及加速度计等惯性传感器为基础进行姿态测量，实现钻孔开孔方位角、倾角的高精度测量。
如光纤陀螺的动态航向精度达到了±0.2'、静态稳定时间小于1min、动态稳定时间不大于4min、寻北精度0.056°，反应时间不到5min。
2）钻孔成像技术
钻孔成像仪一般与钻孔深度记录仪、钻孔测斜仪、自然伽马等测量探管同时入孔，以便于开展视频信息与探测数据的联合分析｡
图3 钻孔伽马与钻孔雷达探测成果解释图
▶ 掘进巷道地质透明化
掘进巷道地质透明化是指通过掘进前、掘进中的地质超前探测，超前查明掘进巷道前方、侧帮及顶/底板一定范围的地质条件，构建掘进巷道地质模型，为巷道掘进提供动态地质预报的过程｡
煤矿井下掘进巷道地质透明化的任务，一是要查明煤层的空间赋存形态，形成一个高精度掘进地质剖面，以利于掘进巷道的优化设计，尽可能避免由于地质条件不清给巷道掘进造成的不利影响；
二是要查明掘进巷道前方潜在的隐蔽致灾地质因素，保障巷道安全掘进；
三是尽可能加大超前探测的距离，减少与掘进设备在时间、空间上的冲突等，最终形成一个以掘进巷道中线为基线的“束状”地质透明化范围｡
煤矿井下掘进巷道地质透明化的实现路径，主要包括预测地质剖面、预报地质剖面、实测地质剖面3个步骤。
目前的关键技术主要有长掘长探技术、随掘随探技术、反射槽波探测等。
▶ 回采工作面地质透明化
回采工作面是煤矿地质透明化的关键环节｡在回采前，运输顺槽、回风顺槽与切眼三条巷道已经完成掘进，形成了局部“束状”地质透明化的区域，只是回采线前方仍未达到地质透明的程度，特别是开采扰动围岩破坏条件下的动力地质灾害｡
在回采前、回采中，回采工作面地质透明化的目标，需要通过采前静态探测、随采动态探测和采中实时监测等综合手段来实现。
关键技术主要包括随采地震探测、随采电法监测。
图6 煤层底板随采电法时移电阻率监测结果
综上所述，煤矿井下超前钻孔地质透明化(“线状”)、掘进巷道地质透明化(“束状”)和回采工作面地质透明化(“带状”)，三者在时间上是顺序接续的、在空间上是逐级递进的、在透明度上是渐次透明的。
在此基础上，随着采掘范围的不断增加，煤矿采区地质条件将持续透明，最终整个矿井不断趋于地质透明｡
因此，煤矿地质透明化是分时段、分区段、分层级、差异化的，是不断满足煤矿生产需求的动态地质工作过程。
▶ 地质透明化与可视化
以往所谓的“地质可视化”就是借助计算机的空间信息显示技术，达到“看见你能看见的”目标；而真正意义上的“地质透明化”，则除了具备地质可视化的上述功能之外，还需具备借助于地球物理技术“透视”尚未采掘的区域，以实现“看见你所看不见的”的目标｡
煤矿地质透明化的内涵应该包括地质信息采集、地质信息融合、地质模型构建、三维显示以及三维模型应用等基本特征，它与地质可视化是截然不同的两个概念｡
▶ 透明地质与透明矿井
透明矿井不但包括地面的构建物、地形地貌、地下的井巷空间与设备等可见的实体，还应该包括地下地层、构造等隐蔽的地质体；前者依靠现有技术装备手段能够一次性实现“透明”，而后者则只能依靠探测手段实现局部透明、适时透明、渐进透明｡
“透明地质”是“因”，“透明矿井”是“果”，透明矿井是透明地质的最终结果，所谓基于“透明矿井”的智能开采是不切实际的｡
▶ 静态探测与动态监测
对于煤矿开采扰动条件下围岩变形与覆岩破坏以及由此诱发的各种动力地质灾害而言，只有通过分布式布设各类传感器、开展连续性数据采集、实施动态化处理解释，对动力地质灾害加以监测预警，才能实现煤矿智能开采地质条件的全面感知｡
总之，煤矿地质透明化是一个长期的、动态的地质工作过程，应该按照“一矿一策”、“一面一策”的思路，不能搞“一刀切”，也不可能一蹴而就，应该结合煤矿生产需求和地质条件，制定有针对性的实施方案，从而为煤炭资源安全高效智能绿色开采提供可靠的透明地质保障｡
