煤礦地質透明化典型應用場景及關鍵技術

程建遠，王保利 ，范 濤 ，王云宏 ，蔣必辭

(1.中煤科工西安研究院(集團)有限公司,陜西 西安 710077；2.煤炭科學研究總院有限公司，北京 100013)

0 引 言

煤炭地質工作是煤炭資源勘查、開發、利用全過程中所有地質工作的統稱，它包含煤田地質與煤礦地質2個階段。煤田地質是指煤礦建井階段之前開展的地質工作，煤礦地質是由建井階段的礦建地質與生產階段的礦井地質組成，其中礦井地質是在煤礦建井和生產過程中進行的、直接為煤礦生產服務的地質工作，它的主要任務是查明影響正常生產、開拓和回采的煤層賦存、地質構造、水文地質條件等，研究煤層和圍巖中瓦斯賦存規律，掌握煤礦儲量變化情況，為礦井安全高效生產提供地質保障服務[1-2]。近年來，透明地質、地質透明化等不斷涌現的新概念[3-5]，是煤礦智能開采階段傳統礦井地質工作的延伸和深化，也是由數字地球、透明地球、透明礦山等衍生的熱詞[6-7]。

1998年，美國前副總統戈爾首次提出了“數字地球”的概念[8]，隨后數字礦山、數字煤礦、數字城市等概念在不同行業陸續出現[9-11]；1999年，澳大利亞地質學家Carr等在“數字地球”的基礎上，提出了“玻璃地球”的概念，其含義是建立一個橫向分區或連片的、多尺度的、數字化的、透明的地殼淺層模型，其中凝聚了所能采集的全部地質空間信息和屬性信息[12]；此后，透明地球[13]、透明礦山[14]、智能礦山[15]、智慧礦山[16]等新的名詞術語，可以視為“數字地球”“玻璃地球”概念在礦業領域的應用。自從2014年黃陵一礦1001工作面無人化開采首次取得成功以來，我國煤礦開采進入了智能開采的新發展階段，“透明地質”逐漸得到了采礦專家的高度重視[17]。……