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我国地质条件的透明化研究经历了哪几个阶段?

提问者认为标题已经详细的描述了问题的所有要点,
所以没有再添加更多内容。

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匿名 提出于2020-07-09 15:21
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最佳答案 2020-07-29 16:16

  在煤炭资源开发全过程中,地质条件的精细探查是基础环节,查明和重构煤炭开采透明化地质条件,是精准开采和清洁利用的基础保障。

  我国矿井地质条件透明化软件是在原有的地质软件基础上逐步推进发展的,包括北大龙软、西安集灵、山东蓝光等地学软件开发系统。

  受地质数据利用与计算机技术发展的控制,我国地质条件的透明化研究研究发展过程可以概括为3个阶段。

  第1阶段主要是基于钻孔数据的三维地质建模研究,该阶段发展时间较长,以地层、构造等地质信息的三维地质建模来实现煤矿地质条件的透明化。其中,芮小平等根据煤矿生产的实际情况,提出了建立矿山三维GIS的思路,主要基于钻孔数据建立三维空间数据库、实现三维曲面绘制、三维地质体动态显示、平面图与剖面图的自动绘制、地质信息查询、煤矿虚拟环境的建立等;章冲等基于OpenGL技术在对建模区域进行地质构造和地层岩性综合分析的基础上,抽取主要的断层作为边界,在横向上进行了构模块段划分,并对各块段分别进行了块段地层及边界断层建模,最后用断层模型对块段地层模型进行了修正、集成,形成了整个区域完整的地质体模型;王强等基于AutoCAD二次开发和数据库技术,利用煤矿钻孔数据完成了三维地质模型构建。

  第2阶段主要是基于地球物理探测数据的三维可视化研究,该阶段主要为提高地球物理探测结果的解释精度,对探测数据进行三维可视化处理,实现煤炭采掘地质条件的透明化。其中,高级等结合煤矿地震探测数据特点,基于OpenGL和VC联合编程,利用适合地震数据的三维显示算法,研制了基于Windows的煤矿地震数据三维可视化系统Sgy3D,该系统在实际地震资料解释中取得了良好的地质效果;崔瀛潇等以Unity3D引擎为开发平台,利用GIS 3D分析及3DS max三维建模,研究了煤炭地震勘探三维可视化技术,实现了三维地质数据体、地质层位以及复杂地质模型的三维可视化;王鹏等基于Matlab语言调用Surfer库函数进行2次开发,实现了瞬变电磁探测数据的三维可视化,提高了瞬变电磁资料的解释水平;张超等利用Voxler平台从三维数据的整合、三维模型的建立、模型的地形校正以及白化等方面对瞬变电磁探测数据三维可视化进行了研究,绘制了三维视电阻率模型,展示了异常体的空间分布形态。

  第3阶段为基于多源数据的综合地质建模研究,该阶段主要进行高精度、透明化采掘工作面的构建和动态更新,满足煤炭智能精准开采的地质条件需求。其中,武强等利用包括钻孔、剖面、DTM/DEM数据、遥感数据、点云数据、水文孔等多源数据,基于“三图法”分析并设计了煤层顶板突水三维动态可视化系统,通过构建3D地质模型及“三图”确定了煤层开采模拟区域及突水点位置的各种候选方案,真实反映了煤层开采过程中可能发生的实际复杂情况,并经过地下水模拟、可视化预处理、刚体碰撞检测响应等,实现了垮裂带及地下水流场的动态模拟分析;毛善君等在构架透明化矿山平台的过程中,提出采用三角网、似直三棱柱等技术,利用钻探、物探和日常生产获取的多源数据动态构建和修正三维地质模型,解决了煤层及地质构造、陷落柱等三维模型的交互和自动生成等难点问题;卢新明等为实现地质模型的全息可视化和透明化,解决地质分析和全地质属性的可视化问题,提出并实现了一个基于约束Delaunay的三维网格自适应剖分算法;程建远等提出了多层级、递进式、高精度三维地质建模的思路,采用从地面探测到井下探测、由地质预测到采掘反馈、由静态探测到动态探测的技术路线,综合运用物探、钻探、采掘工程等多种地质数据,构建了不同勘探、采掘阶段的三维地质模型,由远到近,由粗到细,以期将工作面三维地质模型的精度从“十米级”、“米级”提升到“亚米级”。

  可以看出,这3个阶段的发展独立且相辅相成,各个阶段之间没有界限,相互穿插,共同向高精度、透明化目标迈进,但整个透明地质条件建设过程还有待进一步向着智能化推进。

参考文献:《煤炭精准开采透明地质条件的重构与思考》

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