煤層數字高程模型構建與動態修正方法

李娟莉，杜文勇，謝嘉成，王學文

(1.太原理工大學 機械與運載工程學院，山西 太原 030024;2.煤礦綜采裝備山西省重點實驗室，山西 太原 030024)

0 引 言

地質信息透明化水平是煤礦智能化領域無人開采技術取得突破的重要基礎，如何為煤礦開采提供高精度煤層三維地質模型是無人開采技術發展過程中亟待解決的瓶頸問題[1-3]。在國家能源局、國家礦山安全監察局印發的《煤礦智能化建設指南(2021年版)》[4]中明確將智能地質保障系統作為井工煤礦智能化系統基本建設內容之一，井工煤礦中煤層地質精確建模技術作為其中需重點研究關鍵技術，其重要性不言而喻。

DEM是基于GIS的數字地形分析的理論、方法與應用[5]，其能夠充分表達地質體高程變化特征，具有二次開發與應用方便、模型數據儲存與變換容易等優點[6]。與構建地表地質體DEM不同，限于當前地下煤層勘測技術水平，一次性獲取全部所需的建模數據源存在高成本、高難度、低效率等難以克服的困難[7-9]。有學者結合煤礦生產特點提出“一次構建，逐步修正”的煤層DEM構建思路，即將煤層開采過程中暴露出的地質信息逐步引入到原有煤層地質模型中，以提高煤層模型的精度。賈慶仁等[10]提出在開采過程中獲得新的地質數據后，首先確定新數據對原有模型的影響范圍，并以此為基礎對原有模型進行動態修正；劉萬里等[11]提出利用上一回采階段新揭露的煤層信息，基于克里格空間曲面插值法動態修正下一回采階段煤層地質模型；……