中国煤科天地王坡：精准建模、交互展示、智能预警 实现地质保障透明化

中国煤科天地王坡井田面积25.353平方公里，资源埋藏深度约500m，地质条件是晋城矿区较大采深、构造发育、带压开采的典型代表，地质类型的复杂严重制约井下安全生产。为此，天地王坡紧跟集团公司打造“智能矿山一体化解决方案”和“煤智云”生态系统的步伐，联合西安研究院建立矿井地质保障系统联合攻关机制，协同创新，共同打造了天地王坡智能开采地质保障系统，经过共同努力实现了关键核心技术新突破。

一、基于多源地质数据，联合开发矿井云GIS平台，实现地质数据一体化管理

双方发挥各自在煤炭生产和计算机领域方面的专业优势，组织专业技术人员通力配合，共整理分析矿井地质勘探、测量、井巷、钻探、物探、化探等近2TB地质数据，基于统一数据标准，构建矿井云GIS平台，实现了待采掘区域水文地质条件、顶底板条件、煤层结构、煤层赋存规律、瓦斯富集区和地质构造发育规律等地质基础数据、关联数据和监测数据的可视化和实时管理。

二、基于高精度模型，构建透明化虚拟交互工作面，实现智能预警

以三维地震数据体作为基础框架，以钻探、采掘数据、钻孔多参数测量等作为动态标定，以电磁法探测数据为构造、含水体和属性填充，结合揭露的煤层顶底板标高及起伏形态、工作面钻孔穿煤层顶底板空间位置等地质条件，构建了高精度井田地质模型（精度小于1m）和3308回采工作面地质模型（精度小于0.5m），地质模型可实现任意角度剖切和可视化展示。同时分析了采煤工作面三机设备的详细组成部件、根据产品说明书给出的外形尺寸，井下精确测量和图像采集构建了高保真度三机设备模型。最后将三维地质模型和三机设备数字模型组装构建透明化虚拟综放工作面，实现虚拟场景中数字化模型与井下现实场景的联动，达到了对水、瓦斯、地质构造等地质异常的超前智能预警。

系统自2021年12月正式运行以来，截止目前已累计开展智能地质预报6次、地质预警2次，预报准确率达90%以上，已服务143万吨煤炭资源的安全回采。同时取得了1项软件著作权、2项实用新型专利和1篇中文核心论文的科研成果。

天地王坡和西安研究院打造的智能开采地质保障系统，实现了矿井地质“透明化”，在煤炭安全生产中发挥了重要作用，同时积累了丰富的地质保障系统建设与运行经验，在智能化建设过程中起到了带头示范作用，为我国煤炭资源更为广泛的东部矿区、东北矿区、中部矿区和西南矿区的各类地质条件复杂，开采难度较大的同类型矿井提供了借鉴，具有极高的推广应用价值。

供稿：天地王坡

编辑：李春宇

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