綜采工作面煤層三維模型動態(tài)修正方法研究

梁耍， 王世博， 葛世榮， 柏永泰， 謝洋

（1. 中國礦業(yè)大學 機電工程學院，江蘇 徐州 221116；2. 中國礦業(yè)大學（北京） 機電與信息工程學院，北京 100083；3. 徐州華達機電科技有限公司，江蘇 徐州 221116）

0 引言

目前在綜采工作面已初步形成基于采煤機記憶截割和視頻遠程監(jiān)測及人工協(xié)調(diào)相結(jié)合的智能開采模式[1-2]，但由于煤巖識別技術(shù)受限，記憶截割方法難以適應(yīng)綜采工作面煤層起伏變化較大的狀況。為了實現(xiàn)采煤機自適應(yīng)截割，基于綜采工作面地質(zhì)信息建立煤層三維模型來規(guī)劃采煤機截割軌跡成為煤礦無人開采的研究熱點和難點[3-5]。

目前煤層三維模型建立主要采用地質(zhì)體三維建模方法，如采用鉆孔及地震剖面等數(shù)據(jù)結(jié)合地質(zhì)統(tǒng)計學構(gòu)建靜態(tài)煤層模型[6]、利用煤層邊界約束和鉆探數(shù)據(jù)塊段構(gòu)建煤層三維模型等[7]。這些煤層三維建模方法以靜態(tài)建模為主，對動態(tài)采掘信息缺乏關(guān)注且煤層垂向分辨率較低。煤層地質(zhì)屬性決定了煤層三維模型需要動態(tài)修正，相關(guān)學者對煤層三維模型修正方法開展了深入研究。賈慶仁等[8]利用煤層邊界的采樣點和普通克里金法對煤層網(wǎng)格節(jié)點的高程及厚度屬性進行插值，建立了初始煤層模型，根據(jù)開采數(shù)據(jù)的影響范圍對初始煤層模型進行動態(tài)修正，提高了煤層三維模型的精度。修春華等[9]在建立煤層初始規(guī)則格網(wǎng)的基礎(chǔ)上，深入分析利用離散鉆孔采樣數(shù)據(jù)進行煤層建模的誤差來源，提出了基于點狀、線狀和面狀地質(zhì)數(shù)據(jù)對煤層三維模型進行動態(tài)修正的方法，將復雜地質(zhì)斷層設(shè)計為一種面狀數(shù)據(jù)，提高了煤層模型的精度。……