智能开采工作面精细地质建模研究 ——以黄陵某工作面为例

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地质条件的复杂性已成为制约智能开采发展的瓶颈,亟需构建高精度的智能开采工作面三维地质模型。本文以黄陵一号矿某智能开采工作面为例,结合工作面综合地质探测信息,建立智能开采工作面地质模型,以期为智能开采提供地质导航。在收集工作面地质探测信息的基础上,采用多源异构数据融合技术,对工作面煤层厚度、顶底板起伏和地质构造等地质条件展开了分析;探讨了智能开采工作面地质建模的主要内容;基于TIM-3D矿井建模软件,构建工作面梯级地质模型,分析不同模型的地质特点;对构建的地质模型展开误差分析,探讨模型误差产生的原因。本文主要形成以下研究成果:(1)结合工作面开发不同阶段对应的地质信息,分别建立了工作面设计阶段模型、掘进阶段模型、采前准备阶段模型和回采阶段模型,分析了不同地质模型的底板起伏、煤层厚度和地质构造等地质条件。(2)地质模型与智能开采的交互关键在于采煤机结合地质截割曲线对前后滚筒截割高度进行调整。(3)构建的不同地质模型的精度均达到了梯级模型构建预测的精度,随着逐级动态模型的构建,模型的精度越来越高,其中回采阶段模型,预测煤层厚度与井下实际揭露测量的煤层厚度相比,8 m范围内绝对误差在15 cm以内;(4)地质模型的误差是建模数据准确度、建模数据量、建模数据分布和建模插值算法选取等因素共同造成的。论文以黄陵一号矿为例,建立了智能开采工作面地质模型,并对地质模型展开了误差分析,对智能开采实际生产地质模型动态更新的频次具有指导意义。
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