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基于透明地质的综采工作面三维煤层建模

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作者

薛国华
单位

陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿有限公司
摘要

基于透明地质的三维煤层建模方法是间接解决煤岩识别难题的有效途径。现有三维煤层建模方法的研究大多集中于对空间三维实体的表达，对开采过程中煤层顶底板动态变化的过程缺乏研究，对于复杂地质条件的煤层顶底板高程的预测精度不高，难以满足采煤实际需求。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。基于进回风巷地质数据、钻孔测量数据、工作面切眼数据及利用三维地震再解释技术、槽波地震勘探技术与无线电磁波透视技术获得的煤层地质数据，应用离散平滑插值（DSI）算法预测煤层顶底板高程，构建综采工作面静态三维煤层模型。为提高工作面静态三维煤层模型精度，通过切眼开采新揭露的地质信息和DSI算法对其进行动态更新，获得更为精确的工作面动态三维煤层模型，基于更新后的三维煤层模型动态规划采煤机截割曲线，指导采煤机进行自动调高控制，从而实现自适应割煤。将该方法应用于黄陵一号煤矿810综采工作面，结果表明：DSI算法对煤层顶底板高程预测效果优于克里金插值算法和样条函数插值算法，插值平均绝对误差为0.015 5 m；每截割5 m对三维煤层模型更新1次，煤层顶底板高程预测误差≤6.3 cm，满足采煤机截割轨迹精确规划要求。
关键词

综采工作面透明地质煤岩识别静态三维煤层建模动态三维煤层建模顶底板高程离散平滑插值
基金项目(Foundation)

陕西省自然科学基础研究计划-陕煤联合基金资助项目（2019JLM-10）；
文章目录

0 引言
1 基于透明地质的综采工作面三维煤层建模方法
1.1 工作面静态三维煤层模型构建
1.2 工作面三维煤层模型动态修正
1.3 工作面三维煤层实体建模及展示
2 基于DSI算法的煤层顶底板高程预测方法
2.1 DSI算法原理
2.2 插值效果评价指标
3 试验验证
3.1 3种插值算法对比分析
3.2 DSI算法的三维煤层建模应用效果分析
3.2.1 静态三维煤层模型构建及误差分析
3.2.2 动态三维煤层模型构建及误差分析
4 结论
引用格式

薛国华.基于透明地质的综采工作面三维煤层建模[J].工矿自动化,2022,48(04):135-141.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.2021090079.
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