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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
用电子版二维图件构建煤田勘探三维地质模型的方法与实践
  • 作者

    魏新永熊科胡伟李青元苏慧郝多虎张宣

  • 单位

    中国煤炭地质总局一七三勘探队中国测绘科学研究院中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院畅图科技公司

  • 摘要
    三维地质建模是煤田勘探适应煤炭开采绿色、精细、透明、智慧转型的必然选择。煤田地质勘探的成果是地质报告,其对煤层及其围岩空间形态的表达形式是二维图件,电子版的二维图件是构建煤田勘探区的三维地质模型的上佳数据源。本文讨论用AutoCAD/MapGIS制作的二维图件构建勘探区三维地质模型的原理、方法和软件设计思路。分析了煤田三维建模与通用三维地质建模的共性、特点与难点;讨论了三维地质建模软件中三维地质曲面的表达方式,指出虽然等高线方式在煤田勘探中有着独特的优势,但不规则三角网仍是煤田三维建模软件的标配;讨论了电子版二维煤层底板等高线图中断面交线、陷落柱边界线、煤层尖灭线等二维线要素获取高程,升维为三维曲线的方法;分析了本软件独创的半自动分区构建曲面片边界环的方法,即由用户鼠标点击选择线要素构建曲面片的外边界环;讨论了曲面片外边界环内的限定三角剖分;探讨了山脊线/沟谷线的自动提取、断层面的构建、地层体的构建、勘探线剖面图由二维转三维的方法。上述思路与方法在“煤田勘探三维建模平台”软件中得到了初步实现,并应用于宁夏、山西、青海等多个煤田勘探区数据的三维建模实践。
  • 关键词

    煤田勘探三维地质建模半自动分区分区三角剖分

  • 基金项目(Foundation)
    中国煤炭地质总局第二勘探局科技创新项目“煤炭勘探三维建模平台优化研究”;
  • 文章目录
    0 引言
    1 煤田三维地质建模的共性、特点与难点
    1)共性:
    2)特点:
    3)特殊困难:
    2 三维地质曲面的表达方法
    1)等高线(Contour):
    2)不规则三角网(TIN):
    3)数字高程矩阵(DEM):
    3 断面交线获取高程的方法
    1)以相触的等高线的高程为锚点:
    2)以全区的等高线拟合参考曲面:
    3)在二维剖面上修改断面交线的高程。
    4 半自动分区三角剖分方法
    1)半自动构建分区边界环。
    2)自动化处理分片边界环内的三角剖分。
    5 分片边界环内断面交线环的处理方法
    1)断面交线环的构建。
    2)正断层与逆断层边界环的自动判定。
    3)正断层边界环处理算法。
    4)逆断层边界环处理算法。
    6 山脊线、沟谷线的自动提取方法
    1)初步Delaunay三角剖分。
    2)重心法来提取地性线。
    3)加入地性线重构三维曲面。
    7 断层面的构建方法
    8 地层体、煤层体的构建方法
    1)地层体的构建:
    2)煤层体的构建:
    9 勘探线剖面图由二维转三维的方法
    10 结语
  • 引用格式
    魏新永,熊科,胡伟,李青元,苏慧,郝多虎,张宣.用电子版二维图件构建煤田勘探三维地质模型的方法与实践[J].中国煤炭地质,2023,35(04):70-77.
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