煤层三维模型是利用空间信息理论建立一个反映煤层结构特征和空间分布规律的数学模型。

　　煤层三维模型的准确构建是煤矿智能化和无人化研究的核心，近年来随着三维可视化技术和计算机图形学的快速发展，一些大型煤矿企业开始研究建立用于矿山生产管理的煤层三维模型。

　　当前煤层三维模型的构建过程主要是利用建井地质勘探数据、巷道钻孔取样数据、地震波或槽波探测数据等地质信息，利用数字化建模方法对煤层客观实体的近似描述与再现的过程。

　　然而，在煤层三维模型构建过程中，易受到煤层结构的复杂性、建模数据的不准确或不一致性、建模人员的主观性等多方面因素的影响，导致建立的煤层三维模型不可避免存在一定程度不确定性，而这些不确定性往往会使构建的煤层三维模型在垂向分辨率上存在一定程度的偏差，限制了煤层三维模型被进一步应用水平。

　　煤层三维模型构建的不确定性主要可以归纳为以下6个方面:

　　① 在煤层资料的获取过程中，仪器精度的限制、煤层探测方案的不合理、人工操作的误差、数据解译的不精确等都会影响所获取煤层资料的准确性;

　　② 在煤层数据库构建过程中，由于煤层数据的类型、来源、格式、表示、量纲等多样性，将会导致煤层数据原始信息的不准确或不一致等现象;

　　③ 在煤层资料解析和重构过程中，建模人员对煤层资料的解释、推理及表达存在一定的主观性;

　　④ 在构建煤层三维模型过程中，煤层结构的复杂性、构建面体算法的局限性等都会影响煤层三维模型的准确性;

　　⑤ 不同的建模方法在构建煤层结构模型和属性模型的过程中也会导致煤层三维模型的不确定性;

　　⑥ 不同的建模软件由于使用的标准和算法不同也会引起煤层三维模型的不确定性。

　　为弥补以上不确定性，中国矿业大学及天玛电液的科研人员提出一种煤层三维模型的动态精细修正技术。主要思路是在工作面的不断推进过程中，动态融入回采作业中最新探测的工作面激光扫描数据、顶/底煤厚数据和采煤机截割轨迹信息，采用二次序列规划法精确计算出煤层三维模型局部区域的修正值，并利用克里格空间曲面插值法把修正值插入到煤层三维模型中，这样利用上一回采阶段新揭露的修正数据去动态修正下一回采阶段的煤层三维模型，如此逐级递进，逐步求精，从而提升煤层三维模型精度，使修正后的煤层三维模型更准确地表达出工作面实际煤层的结构信息，为工作面无人化开采控制提供关键基础数据。

　　这项研究在斜沟煤矿进行了试验，发现工作面推进前100刀修正后煤层垂向误差绝对值小于0.2 m区域比修正前提高了将近一倍，证实了该研究方法可有效提高采煤工作面煤层三维模型局部精度，提升煤层三维模型的实用价值和应用程度。

参考文献：《采煤工作面煤层三维模型构建及动态修正技术》