透明回采工作面模型构建技术及智能化应用

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 52; no. 11; pp. 214 - 222
• Main Authors: 王晓辉, 刘再斌, 陈宝辉, 马良, 高耀全, 张东亮, 杜易明, 雷晓荣, 晏俊生
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安 710077 01.11.2024; 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 100013; 西安煤科透明地质科技有限公司,陕西西咸 712000; 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 100013%中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安 710077; 煤炭科学研究总院,北京 100013; 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 100013%西安煤科透明地质科技有限公司,陕西西咸 712000
• Subjects: 智能化; geological security; 地质保障; precision mining; working face model; dynamic updating; 精准开采; 动态更新; 回采工作面模型; intelligence
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.12438/cst.2024-1024

TD163%P628; 回采工作面模型是指导煤矿安全高效生产的重要前提,对实现煤炭精准开采和地质保障具有重要意义.特别是在复杂地质条件下,回采工作面模型若不能准确描述构造与地层之间的关系,将会影响煤矿生产过程中的采区规划、采掘工艺及生产效率等方面.以某复杂地质条件的矿井回采工作面为例,开展高精度回采工作面模型构建技术及智能化应用研究.首先,提出地层和断层的构建技术,成功解决了特殊地质现象及逆断层三维空间重值的难题.同时,引入动态更新技术实现了模型的局部动态修正,大幅提升了模型的准确性与实用性.其次,结合实时监测数据,提出智能规划截割与智能地质预测技术,能够有效提高生产决策的精准性与及时性.随后,构建了I030903回采工作面静态模型,并融入局部动态更新技术,将该动态模型应用于煤矿透明地质保障系统,取得了显著的应用效果.结果表明:该建模技术能够快速、准确地模拟任意复杂地质体,为处理地层不整合、地层尖灭、煤层分叉和断层切割等问题提供便利.经验证,模型误差值均处于 0.2 m以下,且0～0.1 m范围内占整体 97%.基于透明回采工作面模型的智能规划截割技术有效指导了采煤机的精准开采,而智能地质预测技术则能够在异常情况下自动生成预警信息并及时传达相关人员.该方法为煤矿智能化开采提供了技术支持和保障.