在乌海能源老石旦煤矿生产指挥中心液晶显示大屏上,三维地质模型采用数据过滤分析、数据清洗、特征分析等技术对数据进行预处理,点开透明工作面选项,工作面走向长、倾斜长、面积、工业储量、总作业人数和正在作业人数等基本信息一览无遗,生产报表、地面勘探、井下物探、孔中物探及监测资料也可以根据日期进行查询。通过透明地质保障系统实时监测井下地质信息,精准预测预判地质灾害指导科学有序生产。
2023年12月,集煤矿地质测量、防治水、瓦斯地质、防灭火等模块于一体的“乌海矿区透明地质保障系统研究与示范”项目通过集团公司专家组验收,在乌海能源下属5座煤矿得到示范应用,实现了地质更透明、采煤更智能,投运以来,效果良好。
透明地质保障系统应用瓦斯地质信息融合分析技术,构建5座矿井主采煤层瓦斯地质属性、瓦斯地质涌出量预测、瓦斯压力预测、瓦斯含量预测等模型,接入各矿井安全监控系统、通风系统数据,实现数据实时动态分析。针对老矿区多因素水害预测难题,分析总结5座矿井水文地质规律,接入各矿井水文监测系统实时数据,综合剖析含水层、导水通道、积水区、水位的时空变化特征,有效指导各矿开展防治水工作。
不仅如此,该系统能够直观展示储量管理、实际产量、掘进回采进度、隐蔽致灾地质因素普查等和矿区安全生产管理有关的重要信息,达到看一屏窥全貌、管全局的目的;依据井上下勘探物探、地质钻孔与开拓、准备等揭露煤岩层地质构造数据,显示断层和褶曲的倾向、倾角、延伸长度等信息,实现透明化可视化表达;结合水火瓦斯主要监测数据,采用大数据计算和智能分析技术直观展现地质因素的时空变化规律,及时预测预报采掘前方危险因素,保障安全生产,实现多专业协同应用;融合物探、钻探等探测成果与井巷工程揭露信息,采用空间分析技术并融合地质模型结合隐蔽致灾因素空间位置、几何大小、属性信息及其他关联信息,对隐蔽致灾因素的空间距离进行预报,实现综采工作面地质透明化。
“系统投运后,按照掘进工作面每天推进10米到20米计算,可以提前一周判断前方异常区域,方便技术人员及时制定应对措施,为保证采掘正常接续赢得宝贵时间。”利民公司地测科科长牛俊庭对透明地质保障系统赞誉有加。
该系统以科技创新为动力,以场景应用为着力点,分级、分类施策拓展地质保障应用的深度和广度,全面提升煤矿智能化水平和地质保障能力。及时发现并处理不良地质体和隐蔽致灾因素等问题,给出预警信息,在利民公司预报准确率达90%、公乌素煤业公司预报准确率达60%,有效预判小断层或顶部破碎带,有效服务安全生产,降低安全投入。同时,透明地质移动数据采集终端应用成功后,导线测量效率平行作业效率提高50%以上,将地测人员从繁重的图、表、报告中解放出来,从二维工作向二三维一体化工作方式转变。
透明地质保障系统在乌海能源投运以来,切实解决了煤矿生产面临的实际地质问题,形成了“矿井地质—透明地质保障系统—采掘生产”平台化、标准化、流程化的作业新模式、新思路。既满足了乌海能源煤矿智能采掘的迫切需求,又为智能化安全高效生产提供了可靠的地质保障,为集团公司乃至整个煤炭行业透明地质保障系统建设提供可借鉴的“乌海模式”。