矿井智能地质保障系统研究与应用

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作者 赵正阳 臧传伟 《中国煤炭》 北大核心 2025年第2期135-142,共8页

针对矿井智能保障各子系统数据融合度低、兼容性不足、预测精度低等问题,陕西银河煤业开发有限公司结合自身地质保障建设情况,对矿井智能地质保障系统技术架构展开研究,构建了以GIS为核心的矿井智能地质保障系统,介绍了该系统总体架构设... 针对矿井智能保障各子系统数据融合度低、兼容性不足、预测精度低等问题,陕西银河煤业开发有限公司结合自身地质保障建设情况,对矿井智能地质保障系统技术架构展开研究,构建了以GIS为核心的矿井智能地质保障系统,介绍了该系统总体架构设计,详细阐述了该系统的关键技术。系统应用综合探测、数据融合、GIS地理信息系统等技术构建了综合信息数据库及矿井三维透明地质模型,实现了矿井数据的一体化管理与矿井地质的透明化和可视化,具备基于大数据和人工智能等技术的智能灾害识别与预警功能。通过实际应用表明,该系统能够基于钻探等多源信息实现动态更新的综合信息数据库构建和预警模型构建,有效提升了矿井安全生产能力,满足了矿井智能开采需求,为矿井地质保障提供了有效支撑。 展开更多

关键词 智能化建设 地质保障系统 地理信息系统 透明地质模型 智能预警

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透明化地质保障系统数据中台的设计与应用

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作者 陈永亮 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S2期200-209,共10页

随着煤矿智能化建设的推进,透明地质保障系统在煤矿安全管理中发挥着越来越重要的作用。传统矿山透明地质数据来源于各业务子系统,不同子系统标准各异,数据共享困难,结果导致矿山各业务系统数据孤岛严重,制约了透明化地质保障系统的高... 随着煤矿智能化建设的推进,透明地质保障系统在煤矿安全管理中发挥着越来越重要的作用。传统矿山透明地质数据来源于各业务子系统,不同子系统标准各异,数据共享困难,结果导致矿山各业务系统数据孤岛严重,制约了透明化地质保障系统的高效应用和数据服务。针对这一问题,提出建立透明地质保障系统数据中台,旨在解决地质多源数据集成融合与高效服务的实际需求。通过构建透明地质数据中台的总体架构,研究数据标准化、数据采集、数据融合与数据服务等技术,开发了统一的数据平台,确保了多源地质数据的集成与共享交换,克服了煤矿地质异构数据在集成与融合中的困难。同时对透明地质保障系统在神东矿区的实际应用进行了分析,进一步证明了数据中台数据实时共享与高效应用、缓解信息孤岛现象等方面的显著效果。 展开更多

关键词 透明地质 数据中台 数据融合 数据服务 地质保障系统

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我国煤矿高产高效矿井地质保障系统研究回顾及发展构想 被引量：55

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作者 韩德馨 彭苏萍 《中国煤炭》 北大核心 2002年第2期5-9,共5页

通过对近 10年来国内外煤矿高产高效矿井地质保障系统的现状进行概要回顾 ,探讨了我国煤矿高产高效矿井地质保障系统建立与发展过程中遇到和存在的问题 。

关键词 地质保障系统 煤炭地下开采 矿井 顶板 底板 三维地震勘探技术 产量 效益 煤层厚度

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基于微服务的地质保障系统架构与应用 被引量：10

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作者 李鹏 程建远 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期118-127,共10页

煤炭地质保障系统对煤矿的安全、高效生产具有非常重要的作用。煤矿地质保障系统开发面临数据来源多样、地质监测系统集成开发语言不统一、定制化软件导致地质保障平台在不同煤矿适应性差等问题。提出微服务的地质保障系统开发架构,架... 煤炭地质保障系统对煤矿的安全、高效生产具有非常重要的作用。煤矿地质保障系统开发面临数据来源多样、地质监测系统集成开发语言不统一、定制化软件导致地质保障平台在不同煤矿适应性差等问题。提出微服务的地质保障系统开发架构,架构分为3层,分别是应用层、平台层和基础设施层。微服务的地质保障架构规范了开发过程,简化了使用的技术栈,优化了系统集成开发流程;将通用的技术业务固化在开发架构,将需要集成的地质类子系统等专业属性强的业务通过微服务方式进行开发和部署运行,降低了开发、集成难度;使用Docker技术封装微服务镜像,让微服务的部署运行不再受到运行环境的影响,提高跨平台移植性,降低了系统的部署难度,缩短了部署时间。微服务地质保障系统架构在唐家会地质保障系统中的开发实践证明:架构的应用改变了现有地质保障类软件的开发模式,通用业务与专业类业务分离,以微服务的形式实现多专业应用集成,便于多团队并行开发,提高工作效率;微服务实现了系统内部各功能之间的高内聚低耦合,不同方法的钻探、物探等专业功能开发可独立完成,使后期运维、修改的可控性大大提高。 展开更多

关键词 地质保障系统 微服务 单体架构 微服务架构 开发模式

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百善煤矿含水层下留设防砂煤柱开采的地质保障系统 被引量：6

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作者 汪玉泉 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期39-41,共3页

通过对百善煤矿十几年来中等富水性的松散含水层下留设防砂煤柱开采的实践 ,总结出一套确保成功开采的地质保障系统 ,并对该系统的各个组成部分进行定性、定量分析。指出地质保障系统是矿井优化设计、实现安全高效的前提条件和基础保证 ... 通过对百善煤矿十几年来中等富水性的松散含水层下留设防砂煤柱开采的实践 ,总结出一套确保成功开采的地质保障系统 ,并对该系统的各个组成部分进行定性、定量分析。指出地质保障系统是矿井优化设计、实现安全高效的前提条件和基础保证 ,具有巨大的决策效益和经济效益。 展开更多

关键词 含水层 防砂煤柱 地质保障系统 百善煤矿

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煤炭安全智能开采地质保障系统软件开发与应用 被引量：18

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作者 王世斌 侯恩科 +7 位作者 王双明 屈永利 崔铭驿 刘长来 薛喜成 左成芳 宋超 王宁 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期13-24,共12页

随着我国智能化煤矿建设工作的快速推进,开发煤炭安全智能开采地质保障系统软件已成为当前的急需任务。以陕煤集团各煤矿地质条件为背景,采用MySQL8.0、VS2019、OpenGL等开发工具,开发了煤炭安全智能开采地质保障系统软件。该系统由地... 随着我国智能化煤矿建设工作的快速推进,开发煤炭安全智能开采地质保障系统软件已成为当前的急需任务。以陕煤集团各煤矿地质条件为背景,采用MySQL8.0、VS2019、OpenGL等开发工具,开发了煤炭安全智能开采地质保障系统软件。该系统由地质信息管理、二/三维一体化建模、开采地质条件评价预测、工作面精细地质建模、地质灾害预警、地质大数据分析和导航7个子系统组成。地质信息管理子系统主要存储和管理地质、测量、物探等信息,为三维地质建模、开采地质条件评价预测、地质灾害预警、工作面精细地质建模和大数据分析提供基础数据;二/三维一体化建模子系统可绘制各种二维图件、构建三维地质模型,为煤矿地质工作者提供必需的图件和可视化三维模型;开采地质条件评价预测子系统能进行地质构造复杂程度评价、顶板涌(突)水危险性评价预测、底板涌(突)水危险性评价预测、瓦斯灾害危险性评价预测、冲击地压危险性评价预测、开采地质条件综合评价和矿井地质类型划分,为工作面布置、地质灾害预警提供二维图件和三维模型;工作面精细地质建模子系统能融合工作面巷道写实、钻探、物探等各种地质信息,构建工作面高精度三维地质模型并进行动态更新,为工作面智能回采提供规划截割数据;地质灾害预警子系统可依据开采地质条件评价预测结果、隐蔽致灾因素普查结果和水文、瓦斯、冲击地压实时监测数据,进行水害、瓦斯灾害和冲击地压灾害的距离预警和实时预警,为工作面安全开采提供灾害预警保障;大数据分析子系统可进行多源数据统计分析、机器学习和深度学习,为煤矿地质大数据利用提供分析方法;导航子系统可用于查询地质保障系统建设成果。该软件系统已在红柳林煤矿得到应用,基本满足了智能化矿井建设对地质保障软件系统要求,支撑了煤炭安全智能高效开采。 展开更多

关键词 地质保障系统 智慧矿山 煤炭安全开采 智能开采 红柳林煤矿

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我国煤矿地质保障系统建设30年:回顾与展望 被引量：25

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作者 贾建称 贾茜 +1 位作者 桑向阳 吴艳 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期86-106,共21页

地质保障是煤炭安全、高效、绿色开采不可或缺的基础。综述了我国煤矿地质保障系统建设30年来在保障内涵、基础理论研究、技术与装备研发等方面的主要进展。较为系统地分析了煤炭绿色智能开采背景下地质保障系统建设面临的5方面技术难题... 地质保障是煤炭安全、高效、绿色开采不可或缺的基础。综述了我国煤矿地质保障系统建设30年来在保障内涵、基础理论研究、技术与装备研发等方面的主要进展。较为系统地分析了煤炭绿色智能开采背景下地质保障系统建设面临的5方面技术难题:地质信息采集与解释的智能化水平不高,静态地质条件探查精度较低、综合研究程度不高、超前预测可靠性亟待提高,动态地质信息实时在线监测方法单一、致灾响应评价技术标准缺项,地质信息管理与多源异构信息融合的技术水平不高,三维地质模型精度不能满足智能开采对地质透明化的要求。指出煤矿地质保障系统未来应以精准地质预测为目的,以实现地质透明为目标,以精细地质探测和精准地质表征为突破口,重点在以下方向攻关:(1)以建立具有矿井地质特色的全空间地球物理场多参量响应模板为目标,不断加强矿井物探的应用基础研究。(2)低空无人机与智能机器人在地质探测和监测数据采集中的先导性示范研究。(3)加强矿井地质体赋存与分布规律和采动覆岩变形规律研究,探索精准辨识“地质异常”的方法,研究基于矿井地质与工程特色的智能开采地质条件定量描述和分区综合预测评价的理论与方法。(4)多源多维异构地质数据体交换格式与建库标准、工作面地质透明程度量化评价方法研究,研发多源异构地质信息融合-共享与三维可视化技术、基于地质大数据的三维地质几何属性一体化集成建模与自动更新技术等。同时,提出分层分类梯级人才的培养模式。 展开更多

关键词 智能开采 地质保障系统 精细探测 地质透明 精准预测 进展 展望

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建立高产高效矿井地质保障系统

8

作者 白建平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2003年第F06期10-12,共3页

通过分析成庄矿煤田地质现状及面临的物探问题、旧勘探手段的局限性，结合成庄矿探查地质异常体的有效手段，提出了为保证高产高效矿井安全生产，必须建立立体交叉、全方位的地质保障系统。

关键词 高产高效 地质保障系统 安全生产

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融合断层势场的复杂煤层地质体隐式自动建模方法

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作者 钟德云 王李管 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1705-1716,共12页

在煤炭透明地质系统建设中,对具有复杂交叉断层网络的煤层地质体进行自动建模及模型动态更新是一项极具挑战性的任务。为解决具有复杂断层网络的煤层地质建模问题,在非平稳地质统计理论和隐式建模势场插值理论的基础上,创新性地提出了... 在煤炭透明地质系统建设中,对具有复杂交叉断层网络的煤层地质体进行自动建模及模型动态更新是一项极具挑战性的任务。为解决具有复杂断层网络的煤层地质建模问题,在非平稳地质统计理论和隐式建模势场插值理论的基础上,创新性地提出了一种融合外部漂移的径向基函数(RBF)插值理论和融合断层势场的煤层地质体三维自动建模方法。提出的隐式建模方法分为以下步骤:在断层插值约束方面,通过推导融合外部漂移的径向基函数插值式,提出了融合断层势场的径向基函数插值理论与方法。在断层势场表示方面,引入断层线势场来定义断层影响范围,可以插值不同类型断层与煤层间的不连续插值趋势和光滑过渡趋势。在断层网络定义方面,基于图论的思想采用有向图来表示断层网络之间相互影响的拓扑关系,并进而构造断层势场组合关系来定义断层网络之间的截断交叉关系。在模型曲面重构方面,采用保证几何精度的约束Delaunay三角剖分(CDT)方法实现断层线的保特征插值和保特征重构,以确保隐式曲面重构得到几何精度可靠的三角不规则网络(TIN)模型,无需进行网格后处理操作。基于以上方法,开发了面向煤炭地质保障系统的三维煤层地质体模型自动建模系统。系统支持复杂断层网络拓扑关系的自动构建,可以极大提高煤层地质体隐式建模的效率。为了测试融合外部漂移的径向基函数插值方法的插值效果和融合断层势场的煤层地质体建模方法的建模效果,以多个矿山真实数据集为基础,验证了融合复杂交叉断层的煤层地质体隐式建模方法的可靠性。所提方法可以对具有大量不同类型交叉断层网络的复杂煤层地质体进行高效自动建模,并满足断层运动特征和断层影响范围等地质规则约束,对煤层地质精准建模具有重要应用价值。 展开更多

关键词 煤层建模 地质保障系统 地质建模 空间插值 隐式建模 径向基函数

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煤与煤层气地质勘探专家贾建称

10

《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期F0003-F0003,共1页

贾建称（1965．7－），男，汉族，陕西丹凤人，理学博士，地质学博士后，博士生导师。研究员，煤炭工业工程高级技术专业职务评审委员会委员，长期从事煤与煤层气地质、煤矿安全高效开采地质保障系统的科研与教学工作，现任中煤科工集... 贾建称（1965．7－），男，汉族，陕西丹凤人，理学博士，地质学博士后，博士生导师。研究员，煤炭工业工程高级技术专业职务评审委员会委员，长期从事煤与煤层气地质、煤矿安全高效开采地质保障系统的科研与教学工作，现任中煤科工集团西安研究院地质研究所专家。 展开更多

关键词 地质勘探 煤层气 专家 地质保障系统 博士生导师 评审委员会 地质研究所 工业工程

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基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术研究 被引量：25

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作者 李梅 康济童 +4 位作者 刘晖 李兆阳 刘曦 朱青 肖彬虎 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期25-35,共11页

巷道三维BIM建模具有数据结构复杂、细节信息量大等特点,在几何和语义上与GIS巷道三维模型相差很大,因此难以进行直接数据集成。为更好地利用GIS的空间分析功能和BIM的精细化建模功能,提出了基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术... 巷道三维BIM建模具有数据结构复杂、细节信息量大等特点,在几何和语义上与GIS巷道三维模型相差很大,因此难以进行直接数据集成。为更好地利用GIS的空间分析功能和BIM的精细化建模功能,提出了基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术。首先设计了考虑BIM层次细节和GIS空间拓扑的巷道三维数据模型和数据结构,包括了结点、中间点、巷道弧段、巷道中线和三角网等多类型几何数据,能够管理巷道相关的地质素描、巷道设计、通风网络、避灾线路的各类专业参数;其次,提出了三维巷道网络拓扑关系处理方法,通过GIS的空间拓扑编辑功能构建标准化巷道中线网络数据集;最后,提出了参数化BIM巷道三维建模流程,即读取巷道中线数据集及参数,构建基本巷道BIM模型,利用布尔运算技术处理巷道硐室、拐弯和交岔点等复杂情况,生成的BIM模型可以充分展现巷道形态、支护等细节,也保留了GIS巷道网络拓扑关系,提高了数据的可集成性。采用布尔运算算法与常见的线框建模算法进行比对后,发现布尔方法在不同断面类型的巷道交岔点处理效果更佳。研究成果已经在大海则煤矿透明地质保障系统中得到应用,支持udatasmith、obj、fbx等多类型标准化三维数据格式,生成的三维巷道模型能够为煤矿避灾路线生成、通风网络解算、路径导航、智能地质保障等提供可视化与网络分析服务。 展开更多

关键词 巷道 BIM GIS 参数化建模 三维模型 透明地质保障系统

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ZDY4500LFK全自动钻机开发与应用 被引量：26

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作者 董洪波 范强 +1 位作者 李坤 马斌 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期66-71,共6页

为加速推进煤矿智能化建设,满足矿井透明地质保障系统构建需求,提高各类钻孔施工的自动化程度,减少井下工人数量,开发了ZDY4500LFK型全自动钻机,并配套开发了钻机的地面监测和控制系统。提出了该钻机结构设计方案,钻机地面监测和控制系... 为加速推进煤矿智能化建设,满足矿井透明地质保障系统构建需求,提高各类钻孔施工的自动化程度,减少井下工人数量,开发了ZDY4500LFK型全自动钻机,并配套开发了钻机的地面监测和控制系统。提出了该钻机结构设计方案,钻机地面监测和控制系统的组成和方案。并结合钻机在淮河能源西部煤电集团唐家会煤矿透明地质保障系统钻孔施工应用中遇到的问题,提出了杆仓列定位、自动接卸扣等关键技术,提高了钻机的可靠性、自动化程度。工业性试验结果表明:开发的地面监测和控制系统功能性、实时性满足使用要求,采用相关技术后,全自动钻机各系统运行可靠,杆仓列定位精准,主动钻杆丝扣磨损明显减少。研制的ZDY4500LFK型全自动钻机及其配套监测和控制系统减少了井下施工人员的数量,实现了稳定的全自动钻孔作业,为唐家会煤矿透明地质保障系统提供了可靠装备支撑。 展开更多

关键词 全自动钻机 地面监测系统 地面控制系统 杆仓列定位 自动接卸扣 透明地质保障系统

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成庄矿探查陷落柱的有效方法 被引量：1

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作者 白建平 《中国煤炭》 北大核心 2005年第7期39-40,共2页

通过分析成庄矿煤田地质现状及面临的物探难题,旧的勘探手段的局限性,结合成庄矿探查地质异常体的有效手段,提出了为保证高产高效矿井安全生产,必须建立立体交叉、全方位的地质保障系统。

关键词 成庄矿煤田 地质条件 安全生产 地质保障系统 陷落柱 物探技术

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