天地王坡井田面積25.353平方公里,資源埋藏深度約500m,地質條件是晉城礦區較大采深、構造發育、帶壓開采的典型代表,地質類型的復雜嚴重制約井下安全生產。為此,天地王坡聯合西安研究院發揮各自優勢,共同打造了國內技術水平一流的天地王坡地質保障系統。
一、基于多源地質數據,構建礦井云GIS平臺,實現地質數據一體化管理
雙方發揮各自在煤炭生產和計算機領域方面的專業優勢,組織專業技術人員通力配合,共整理分析礦井地質勘探、測量、井巷、鉆探、物探、化探等近2TB地質數據,基于統一數據標準,構建礦井云GIS平臺,實現了待采掘區域水文地質條件、頂底板條件、煤層結構、煤層賦存規律、瓦斯富集區和地質構造發育規律等地質基礎數據、關聯數據和監測數據的可視化和實時管理。
二、基于高精度模型,構建透明化虛擬交互工作面,實現智能預警
技術人員以三維地震數據體作為基礎框架,以鉆探、采掘數據、鉆孔多參數測量等作為動態標定,以電磁法探測數據為構造、含水體和屬性填充,結合揭露的煤層頂底板標高及起伏形態、工作面鉆孔穿煤層頂底板空間位置等地質條件,構建了高精度井田地質模型(精度小于1m)和3308回采工作面地質模型(精度小于0.5m),地質模型可實現任意角度剖切和可視化展示。同時分析了采煤工作面三機設備的詳細組成部件、根據產品說明書給出的外形尺寸,井下精確測量和圖像采集構建了高保真度三機設備模型。最后將三維地質模型和三機設備數字模型組裝構建透明化虛擬綜放工作面,實現虛擬場景中數字化模型與井下現實場景的聯動,達到了對水、瓦斯、地質構造等地質異常的超前智能預警。
系統自2021年12月正式運行以來,截止目前已累計開展智能地質預報6次、地質預警2次,預報準確率達90%以上,已服務143萬噸煤炭資源的安全回采。同時取得了1項軟件著作權、2項實用新型專利和1篇中文核心論文的科研成果。
天地王坡和西安研究院打造的智能開采地質保障系統,實現了礦井地質“透明化”,為礦井和采煤工作面提供了精準地質數據支持與預警,進一步增強了安全生產保障能力,為天地王坡高質量發展蓄勢賦能。