[發明專利]一種煤層及采空區三維地質模型構建方法及系統

在審

• 申請號: 202111293320.7
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN113920265A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李紅旭;崔慶國;劉桂衛;王飛;高敬;王衍匯;張晨
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F16/29
• 代理公司: 天津璽名知識產權代理有限公司 12237
• 代理人: 劉暢

1.一種煤層及采空區三維地質模型構建方法，其特征在于，包括：

根據煤層初始地質數據得到煤層地質標準數據；

利用所述煤層地質標準數據建立煤層及采空區三維地質模型。

2.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述煤層地質標準數據包括：

煤層底板數據、煤層厚度數據、煤層采空區邊界數據、煤層陷落柱邊界數據、長大復雜地質斷層數據、地表沉降數據、地表沉降速率數據與地形DEM數據。

3.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述根據煤層初始地質數據得到煤層地質標準數據包括：

利用煤層初始地質數據基于笛卡爾坐標系獲取煤層地質標準數據。

4.如權利要求2所述方法，其特征在于，所述利用煤層地質標準數據建立煤層及采空區三維地質模型包括：

利用煤層地質標準數據建立各煤層地質標準數據模型；

利用所述各煤層地質標準數據模型基于三維建模系統和地理信息系統建立煤層及采空區三維地質模型。

5.如權利要求4所述方法，其特征在于，所述利用煤層地質標準數據建立各煤層地質標準數據模型包括：

利用所述地形DEM數據基于克里金插值法得到選定范圍地形曲面；

利用所述長大復雜地質斷層數據建立長大復雜地質斷層模型；

利用所述煤層底板數據基于克里金插值法得到煤層底板曲面；

利用所述煤層厚度數據基于克里金插值法得到煤層厚度曲面；

利用所述煤層底板數據基于煤層厚度曲面得到煤層頂板數據；

利用所述煤層頂板數據基于克里金插值法得到煤層頂板曲面；

利用所述煤層底板曲面與煤層頂板曲面得到煤層地質體；

利用所述煤層采空區邊界數據獲取煤層采空區邊界界面；

利用所述煤層陷落柱邊界數據得到煤層陷落柱邊界界面；

利用所述煤層陷落柱邊界界面基于所述煤層地質體得到煤層陷落柱巖土體三維模型；

利用所述煤層采空區邊界界面基于所述煤層地質體得到煤層采空區三維模型；

利用所述煤層底板數據基于選定范圍地形曲面得到煤層底板埋深數據；

利用所述煤層底板埋深數據基于克里金插值法得到煤層底板埋深曲面；

利用所述煤層頂板數據基于選定范圍地形曲面得到煤層頂板埋深數據；

利用所述煤層頂板埋深數據基于克里金插值法得到煤層頂板埋深曲面。

6.如權利要求5所述方法，其特征在于，所述利用長大復雜地質斷層數據建立長大復雜地質斷層模型包括：

判斷長大復雜地質斷層是否有唯一產狀，若是，則利用長大復雜地質斷層地表跡線基于單位方向向量拉伸得到長大復雜地質斷層面，否則，利用長大復雜地質斷層地表跡線節點基于單位方向向量獲取長大復雜地質斷層輪廓后，利用所述長大復雜地質斷層輪廓基于長大復雜地質斷層地表跡線得到長大復雜地質斷層面；

利用所述長大復雜地質斷層面建立長大復雜地質斷層模型；

其中，長大復雜地質斷層面的單位方向向量為長大復雜地質斷層界面上且與所述長大復雜地質界面走向垂直、沿斷層面向下的向量。

7.如權利要求4所述方法，其特征在于，所述利用煤層地質標準數據模型基于三維建模系統和地理信息系統建立煤層及采空區三維地質模型包括：

利用所述地表沉降數據基于克里金插值法獲取地表沉降等值線；

利用所述地表沉降速率數據基于克里金插值法獲取地表沉降速率等值線；

利用各煤層地質標準數據模型根據所述地表沉降等值線與地表沉降速率等值線基于三維建模系統和地理信息系統建立煤層及采空區三維地質模型。

8.一種復雜地質煤層及采空區三維地質模型構建系統：

數據采集模塊，用于根據煤層初始地質數據得到煤層地質標準數據；

模型建立模塊，用于利用所述煤層地質標準數據建立煤層及采空區三維地質模型。