[發(fā)明專利]確定煤層分叉位置建立精細(xì)化三維實(shí)體模型方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010155336.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN111414657B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭強(qiáng);王忠鑫;王金金;趙明;孫鑫;陳大偉;王子;曾祥玉;林牧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06T17/20;G06T17/10
• 代理公司: 沈陽(yáng)科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 王勇

本發(fā)明提供了精細(xì)化三維實(shí)體模型建模方法，要點(diǎn)是：基于地質(zhì)勘探線位置進(jìn)行加密處理，結(jié)合基于原始地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)建立的概略煤層頂?shù)装迦S表面模型，建立礦區(qū)范圍內(nèi)的一系列三維剖面模型；將原始地質(zhì)資料中的勘探線剖面圖，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)提取和整理，保留所需鉆孔位置、煤層結(jié)構(gòu)及煤層分叉等相關(guān)信息后，對(duì)其進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，建立基于原始勘探線剖面的三維剖面模型；在三維空間內(nèi)，將加密部分的剖面與相鄰勘探線剖面進(jìn)行地層對(duì)比，部分區(qū)域煤層分叉直接確定，部分區(qū)域煤層分叉位置需要通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算確定；利用確定煤層分叉位置后的系列剖面模型，采用空間插值方法進(jìn)行內(nèi)插或外推，依次生成所有煤層面；利用所有煤層的頂?shù)装灞砻婧兔簩舆吔缛ι傻拇怪边吔缑?，圍合生成地層體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維地質(zhì)建模領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種解譯特殊地質(zhì)賦存條件輔助建立精細(xì)三維實(shí)體模型方法。

背景技術(shù)

礦床三維建模是地質(zhì)礦產(chǎn)勘探信息化領(lǐng)域和煤礦智能開采領(lǐng)域的重要研究方向，在勘探開發(fā)、資源管理和開采設(shè)計(jì)中具有重要的應(yīng)用意義。目前在地理空間中的三維實(shí)體建模方法日趨成熟，但含煤層分叉等復(fù)雜構(gòu)造的精細(xì)化模型構(gòu)建依然是一個(gè)亟待解決的難題。

目前的三維地質(zhì)模型，只基于鉆孔數(shù)據(jù)的建模方法較為普遍，基于鉆孔的建模方法自動(dòng)化程度較高，建模速度較快，但模型精度低，尤其是遇到復(fù)雜地質(zhì)賦存條件如煤層分叉時(shí)，易造成所構(gòu)建模型與實(shí)際的地質(zhì)內(nèi)容脫節(jié)。這樣的三維地質(zhì)模型，從地質(zhì)意義上來(lái)說(shuō)精細(xì)程度低，難以支持地質(zhì)分析。

確定煤層分叉位置等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造有助于實(shí)現(xiàn)模型的精細(xì)化，模型精細(xì)程度越高越有利于設(shè)計(jì)人員對(duì)礦床賦存的理解和分析，因此，有必要提出一種確定煤層分叉位置建立精細(xì)化三維實(shí)體模型方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種確定煤層分叉位置建立精細(xì)化三維實(shí)體模型方法，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確建立精細(xì)化三維模型，達(dá)到便于對(duì)礦床賦存信息進(jìn)行詳細(xì)探究的目的。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

S1、根據(jù)原始地質(zhì)資料構(gòu)建鉆孔數(shù)據(jù)庫(kù)，提取相應(yīng)地層信息，使用層狀建模法建立能完全覆蓋礦區(qū)范圍的概略煤層頂?shù)装迦S表面模型。

S2、基于地質(zhì)勘探線位置，對(duì)其網(wǎng)格進(jìn)行加密處理，結(jié)合煤層頂?shù)装迦S表面，建立礦區(qū)范圍內(nèi)的一系列煤層三維剖面模型。

S3、從原始地質(zhì)資料中獲取礦區(qū)的勘探線剖面圖，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)提取和整理，保留所需鉆孔位置、煤層結(jié)構(gòu)及煤層分叉等相關(guān)信息，對(duì)其進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后，建立基于原始勘探線剖面的三維剖面模型。

S4、在三維空間內(nèi)，將加密部分的剖面與相鄰勘探線剖面進(jìn)行地層對(duì)比，并進(jìn)行一致性“協(xié)調(diào)”，部分煤層可直接連線確定新剖面煤層分叉位置；部分區(qū)域煤層分叉位置可通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算確定；

進(jìn)一步地，步驟S4中數(shù)學(xué)計(jì)算的具體步驟為：

S41、根據(jù)兩相鄰原始剖面上煤層分叉點(diǎn)間的連線與其間新剖面的交點(diǎn)作為新剖面上煤層分叉位置。交叉點(diǎn)坐標(biāo)可根據(jù)兩剖面分叉點(diǎn)連線的空間直線方程與新剖面方程列方程組進(jìn)行計(jì)算，最終求得交點(diǎn)坐標(biāo)即為新剖面煤層分叉點(diǎn)。以此類推，繼續(xù)加密網(wǎng)格可進(jìn)一步細(xì)化確定新勘探線之間煤層分叉位置。

S5、利用所述建立的確定煤層分叉位置后的系列剖面模型，可以采用地層對(duì)比連線方式進(jìn)行三角網(wǎng)連接直接生成煤層實(shí)體；也可將煤層三維剖面線變成三維散點(diǎn)，利用空間插值方法進(jìn)行內(nèi)插或外推，生成所有煤層頂?shù)装迕?，利用所有煤層的頂?shù)装灞砻婧兔簩舆吔缛ι傻拇怪边吔缑妫瑖仙傻貙芋w，最終完成精細(xì)化三維實(shí)體模型的建立。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：