[发明专利]一种基于地质数据的工作面煤层三维建模方法

摘要

本发明公开了一种基于地质数据的工作面煤层三维建模方法，包括步骤步骤一、实测地质数据获取待开采煤层的工作面运输巷、工作面回风巷和切眼均掘进施工完成后，测量得出待开采煤层的实测地质数据；待开采煤层的实测地质数据包括煤层地质数据、回采巷道地质数据和切眼地质数据；步骤二、煤层模型构建，过程如下201、数据存储；202、插值运算；203、三维坐标数据库生成；204、模型构建调用三维建模软件建立待开采煤层顶面的三维模型。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速获得工作面煤层的三维建模过程，所获得煤层顶面的三维模型准确，为综采工作面自动化与智能化提供可靠的煤层数据。

主权项

一种基于地质数据的工作面煤层三维建模方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、实测地质数据获取：获取待开采煤层(1)的实测地质数据；所述待开采煤层(1)的实测地质数据包括煤层地质数据、回采巷道地质数据和切眼地质数据；所述待开采煤层(1)的工作面为回采工作面，工作面运输巷(2)和工作面回风巷(3)之间通过切眼(4)连通；所述工作面运输巷(2)和工作面回风巷(3)呈平行布设且二者均与所述回采工作面的长度方向呈垂直布设，所述切眼(4)与所述回采工作面的长度方向呈平行布设；所述待开采煤层(1)分为运输巷区域煤层、回风巷区域煤层、切眼区域煤层和待开采区域煤层，所述运输巷区域煤层为待开采煤层(1)中位于工作面运输巷(2)所处区域的煤层，所述回风巷区域煤层为待开采煤层(1)中位于工作面回风巷(3)所处区域的煤层，所述切眼区域煤层为待开采煤层(1)中位于切眼(4)所处区域的煤层，所述待开采区域煤层为待开采煤层(1)中位于工作面运输巷(2)和工作面回风巷(3)之间的煤层；所述回采巷道地质数据包括运输巷地质数据和回风巷地质数据；所述运输巷地质数据包括所述运输巷区域煤层顶部多个测点的三维坐标数据，所述回风巷地质数据包括所述回风巷区域煤层顶部多个测点的三维坐标数据；所述切眼地质数据包括所述切眼区域煤层顶部多个测点的三维坐标数据；所述煤层地质数据包括所述待开采区域煤层顶部多个测点的三维坐标数据；步骤二、煤层模型构建：采用数据处理设备(6)建立待开采煤层(1)顶部的三维立体模型，过程如下：步骤201、数据存储：调用数据存储模块对步骤一中所述待开采煤层(1)的实测地质数据进行存储；步骤202、插值运算：根据步骤201中所述待开采煤层(1)的实测地质数据中所有测点的三维坐标数据，调用插值运算模块计算得出待开采煤层(1)顶部多个位置点的三维坐标数据；步骤203、三维坐标数据库生成：调用数据库生成模块生成待开采煤层(1)顶部的三维坐标数据库；所述三维坐标数据库内存储有步骤201中所述待开采煤层(1)的实测地质数据中所有测点的三维坐标数据和步骤202中计算得出的待开采煤层(1)顶部多个位置点的三维坐标数据；步骤204、模型构建：根据步骤203中生成的待开采煤层(1)顶部的三维坐标数据库，调用三维建模软件建立待开采煤层(1)顶面的三维模型；步骤一中所述切眼区域煤层顶部的测点为切眼内测点(1‑3)，多个所述切眼内测点(1‑3)分M1排和N1列进行布设，其中M1和N1均为正整数，M1≥2且N1≥2；相邻两排所述切眼内测点(1‑3)之间的间距均为D2，其中D2＝0.8m～1.2m；相邻两列所述切眼内测点(1‑3)之间的间距均为D3，其中D3＝1.2m～1.8m；所述运输巷区域煤层顶部的多个测点与所述回风巷区域煤层顶部的多个测点呈对称布设；所述运输巷区域煤层顶部和所述回风巷区域煤层顶部的测点均为巷道内测点(1‑2)，所述工作面运输巷(2)分为运输巷主体段和位于所述运输巷主体段后侧的运输巷后部节段，所述工作面回风巷(3)分为回风巷主体段和位于所述回风巷主体段后侧的回风巷后部节段，所述运输巷后部节段和所述回风巷后部节段分别位于切眼(4)两侧，所述运输巷后部节段和所述回风巷后部节段的长度均与切眼(4)的宽度相同；所述运输巷主体段和所述回风巷主体段分别位于所述待开采区域煤层的左右两侧，所述运输巷主体段和所述回风巷主体段的长度均与所述待开采区域煤层的长度相同；所述切眼(4)位于所述待开采区域煤层后侧，切眼(4)的长度与所述待开采区域煤层的宽度相同；所述运输巷区域煤层顶部的多个所述巷道内测点(1‑2)分M2排和N2列进行布设，其中M2和N2均为正整数，M2≥2且N2≥2；所述运输巷主体段内相邻两排所述巷道内测点(1‑2)之间的间距均为D4，其中D4＝3.5m～4.5m；所述运输巷后部节段内相邻两排所述巷道内测点(1‑2)之间的间距均为D2；相邻两列所述巷道内测点(1‑2)之间的间距均为D5，其中D5＝0.8m～1.2m。