基于系统工程的透明矿井构建技术与应用实践
刘再斌1
刘见中2
范涛3
雷晓荣4
李贵红5
李卫6
马良5
李鹏4
晏俊生4
1.中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077;西安煤科透明地质科技有限公司,陕西咸阳 712000;煤炭科学研究总院有限公司,北京 100013;煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,北京 1000132.中国煤炭科工集团有限公司,北京 1000133.中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077;西安煤科透明地质科技有限公司,陕西咸阳 712000;煤炭科学研究总院有限公司,北京 100013;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 1000134.中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077;西安煤科透明地质科技有限公司,陕西咸阳 712000;煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,北京 1000135.中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077;西安煤科透明地质科技有限公司,陕西咸阳 712000;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 1000136.煤炭科学研究总院有限公司,北京 100013;煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,北京 100013
摘要：针对煤矿智能化高速发展对透明矿井的迫切需求,阐明了科学构建透明矿井技术体系的必要性.从理论层面诠释了透明矿井、地质保障以及透明地质的内涵与技术特征,论述了透明矿井与透明地质之间相互依存、相互协同的关系.创新性的应用系统工程理论中的V模型思想,以透明矿井建设中的地质数据需求分析、地质模型分析评价、应用场景验证为主线,提出了以数据驱动、模型表达、场景应用为核心的多层级关联耦合的透明矿井系统工程技术体系架构.探讨了透明矿井技术体系架构实现的4大关键技术:多源巷-孔探测技术体系、多源异构数据融合、面向工程应用的动态地质模型更新和透明矿井实用场景构建.针对地质信息透明化探测的需求,研究了多源巷-孔探测技术体系中随掘地震实时探测、随采地震实时探测、定向长钻孔综合探测为核心技术手段的工作原理和数据处理流程;给出了一种融合物探、钻探、地质、工程等矿井数据的融合处理方法,实现对矿井多源异构空间地质数据的融合处理;为解决透明矿井应用场景支撑弱的难题,研发了涵盖采掘工作面地质透明化、隐蔽灾害地质透明化和工作面超前地质预测预报透明矿井实用场景关键技术体系,实现了透明矿井地质保障与生产业务场景的深度融合.通过对不同矿区3级透明地质保障系统构建、快速解决探掘协同平台、随采智能规划截割和超前立体预测预报4个方面的工程实践,进一步验证了系统理论具有较好的实践意义.
关键词：透明矿井煤矿智能化系统工程理论透明地质保障多源异构数据融合
分类号：TD67(矿山电工)
资助基金：陕西省重点研发计划资助项目(2025CY-YBXM-609)陕西省三秦英才特殊支持计划资助项目(2025SQTD-001)天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2024-TD-ZD001-01)
论文发表日期：2025-08-31
在线出版日期：2025-09-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 4110-4122 )
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