[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于柵格數(shù)據(jù)的瓦斯地質(zhì)空間分析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910454062.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110175410A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶華;岳俊;王麒翔;趙旭生;梁軍;孫健;郭壽松;李明建;鄒云龍;崔俊飛;覃木廣;鄧敢博;唐韓英;寧小亮;劉瓊;代元杰;宋志強(qiáng);喬偉;姚亞虎;蒲陽(yáng);陳森;和樹(shù)棟;趙吉玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50;G06T17/05
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見(jiàn)

本發(fā)明涉及一種基于柵格數(shù)據(jù)的瓦斯地質(zhì)空間分析方法，包括以下步驟，S1：建立煤礦瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)柵格數(shù)據(jù)，將每種特征屬性曲面空間進(jìn)行行和列的規(guī)則劃分，形成有規(guī)律的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格都給予賦值；S2：進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)插值分析和代數(shù)運(yùn)算，填補(bǔ)數(shù)據(jù)稀疏區(qū)、空白區(qū)和計(jì)算生成新的瓦斯地質(zhì)特征數(shù)據(jù)柵格；S3：通過(guò)基于柵格數(shù)據(jù)的查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、專(zhuān)題制圖和表面分析等手段，進(jìn)行瓦斯地質(zhì)空間分析。本發(fā)明可對(duì)煤礦瓦斯地質(zhì)空間信息透明化分析，伴隨礦井科研和生產(chǎn)活動(dòng)中的信息增補(bǔ)，實(shí)時(shí)更新柵格數(shù)據(jù)，真實(shí)反映礦井瓦斯地質(zhì)空間狀況，輔助煤礦工作人員宏觀(guān)和動(dòng)態(tài)的部署工作面采掘銜接、瓦斯抽采設(shè)計(jì)、瓦斯放在措施等工作，提高瓦斯災(zāi)害防治效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于柵格數(shù)據(jù)的瓦斯地質(zhì)空間分析方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，煤礦信息化和數(shù)字化催生了煤礦開(kāi)采向智能化發(fā)展。目前，礦山軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)處理集成性差、瓦斯地質(zhì)圖仍然以靜態(tài)為主，高精度瓦斯地質(zhì)三維模型構(gòu)建尚未有成型技術(shù)，煤礦瓦斯地質(zhì)空間透明化分析技術(shù)仍需探索。瓦斯地質(zhì)空間透明化分析是實(shí)現(xiàn)煤炭智能化開(kāi)采的基礎(chǔ)，充分發(fā)揮瓦斯地質(zhì)空間分析在安全生產(chǎn)中的作用，從區(qū)域上為突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和制定防突措施提供依據(jù)。

國(guó)外地質(zhì)采礦軟件公司開(kāi)發(fā)的三維地質(zhì)采礦軟件主要有petrol、Surpac、GOCAD、MicroMine、Surpac、DataMine、Lynx、Vlcan、MineSight、EarthVision等，利用不同模型構(gòu)建技術(shù)解決了復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)體建模，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)在靜態(tài)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行局部模型動(dòng)態(tài)修正和更新。但是，這類(lèi)軟件操作難度高，建模過(guò)程復(fù)雜，普適性不強(qiáng)，而且價(jià)格昂貴，導(dǎo)致煤礦技術(shù)人員仍主要應(yīng)用AUTO CAD等軟件進(jìn)行二維瓦斯地質(zhì)分析，人工分析過(guò)程存在多次重復(fù)性工作，圖形解算能力差，不具備數(shù)據(jù)挖掘功能，分析手段單一，圖形表達(dá)僅限于人工繪制等值線(xiàn)或區(qū)塊填充方式，未能對(duì)礦井采掘部署、抽采設(shè)計(jì)等產(chǎn)生足夠的動(dòng)態(tài)指導(dǎo)。

因此，亟需一種原理簡(jiǎn)單、普適性強(qiáng)的瓦斯地質(zhì)空間分析方法，基于煤礦瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)柵格數(shù)據(jù)，進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)插值分析和代數(shù)運(yùn)算，形成一套可以提供查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、專(zhuān)題制圖和表面分析等手段的瓦斯地質(zhì)空間分析方法，從宏觀(guān)和動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí)瓦斯地質(zhì)空間狀態(tài)，正確做好工作面采掘銜接部署工作，有的放矢的做好瓦斯抽采工作，超前精準(zhǔn)做好瓦斯災(zāi)害防治工作。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于柵格數(shù)據(jù)的瓦斯地質(zhì)空間分析方法，通過(guò)建立煤礦瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)柵格數(shù)據(jù)，進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)插值分析和代數(shù)運(yùn)算，填補(bǔ)數(shù)據(jù)稀疏區(qū)、空白區(qū)和計(jì)算生成新的瓦斯地質(zhì)特征數(shù)據(jù)柵格，以基于柵格數(shù)據(jù)的查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、專(zhuān)題制圖和表面分析等手段，對(duì)煤礦瓦斯地質(zhì)空間信息透明化分析，真實(shí)反映礦井瓦斯地質(zhì)空間狀況，輔助煤礦工作人員宏觀(guān)部署工作面采掘銜接、瓦斯抽采設(shè)計(jì)等，提高瓦斯災(zāi)害防治效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于柵格數(shù)據(jù)的瓦斯地質(zhì)空間分析方法，包括以下步驟，

S1：建立煤礦瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)柵格數(shù)據(jù)；

S2：柵格數(shù)據(jù)插值分析和代數(shù)運(yùn)算；

S3：進(jìn)行瓦斯地質(zhì)空間分析。

進(jìn)一步，步驟S1包括：將一個(gè)平面空間進(jìn)行行和列的規(guī)則劃分，形成有規(guī)律的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格(像元)都有給定的值來(lái)表示相應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，如地面高程、煤層底板高程、煤層厚度、煤層埋深等。柵格數(shù)據(jù)相對(duì)于矢量數(shù)據(jù)可以更方便快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)插值分析和代數(shù)運(yùn)算。

進(jìn)一步，步驟S2中，所述柵格數(shù)據(jù)插值分析為，插值是指利用已知的樣點(diǎn)去預(yù)測(cè)或者估計(jì)未知樣點(diǎn)的數(shù)值，通過(guò)對(duì)高程點(diǎn)、等高線(xiàn)、等值線(xiàn)數(shù)據(jù)的插值分析產(chǎn)生柵格數(shù)據(jù)。柵格數(shù)據(jù)插值使得礦井?dāng)?shù)據(jù)稀疏區(qū)和高密度區(qū)都達(dá)到了較好的融合。