基于TIN-GTP算法的煤矿三维地质建模技术研究

【背景】煤矿三维地质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,地质模型若不能准确描述构造和地层之间的关系,将会影响到煤矿生产过程中的采区规划、采掘工艺及生产效率等方面。【方法】以内蒙古桌子山煤田棋盘井煤矿为例,结合现场的地质资料、断层成果和验证结果,开展高精度的煤矿三维地质建模技术研究。首先,通过空间配准、交叉验证和联合反演等手段对地质数据进行融合,以获取更为精确的建模数据;其次,通过沉积构造规律研究,掌握沉积演化特征和构造发育规律;然后,通过不规则三角网-广义三棱柱(TIN-GTP)算法构建三维地质模型。【结果和结论】结果表明:基于该算法的建模技术能够有效、准确且快速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了便利。同时,构建了棋盘井煤矿矿井、采区、工作面及其顶底板等不同尺度地质模型,为实现矿井地质透明化智能开采提供了重要数据支撑。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95%,表明该建模技术具有先进性与合理性。研究成果对于提升煤矿生产的安全性、效率性和可持续性具有重要意义。