一种用于无人化采掘工作面的适时精准建模方法

摘要

本发明公开了一种用于无人化采掘工作面的适时精准建模方法，属于矿山无人化采掘工作面建模领域，该方法充分获取并利用顶底板高程、煤厚、岩性、硬度、抗压及抗拉强度、取芯长度、取样率等煤体(矿体)、地质体的各种开采参数信息，通过创建自适应地质体插值、复杂地质体初始建模、多次适时逼真建模等方法，适时建立采掘对象的多参数、多属性三维精准模型，使无人化采掘工作始终处于煤体(矿体)、岩体精准模型已知的前提下进行，从而实现采掘工作面安全、可靠、高效、透明、低成本的无人化开采。

主权项

一种用于无人化采掘工作面的适时精准建模方法，其特征在于：按照如下步骤进行：步骤1：根据各类勘探数据，建立地质体插值算法库，生成插值工具；所述地质体插值算法库包括地质样条插值、Kriging插值、三角剖分光滑插值以及与距离平方成反比权重插值；步骤2：针对勘探数据对象，预测地质体平滑、起伏趋势，划分地质体区域空间，并判断勘探数据对象；若判断结果是平滑的底板高程，则使用三角剖分光滑插值方法进行插值；或判断结果是起伏变化较大的底板高程，则使用地质样条插值方法进行插值；或判断结果是煤层，则使用与距离平方成反比权重插值方法进行插值；步骤3：建立初始的复杂地质体模型方法库，同时自动建立煤岩层底板高程数据库；步骤4：判断煤岩层是否有断层、褶皱现象；若判断结果是煤岩层有断层、褶皱现象，则执行步骤5；或判断结果是煤岩层没有断层、褶皱现象，则执行步骤6；步骤5：设计巷探、钻孔，进行局部补探，测量孔斜，对煤和顶底板岩层取芯，通过对包括岩性、硬度、抗压和抗拉强度、取芯长度和取样率在内的物理力学参数进行测试，获取煤岩层开采参数信息，补充钻孔数据，依据获取的开采参数进行控制更新煤岩层底板高程数据库、更新煤岩层模型；步骤6：判断是否有新掘进参数；若判断结果是有新掘进参数，则执行步骤7；或判断结果是无新掘进参数，则执行步骤8；步骤7：实时把已揭露的包括顶底板高程、煤厚在内的煤岩层信息开采参数描述成柱状信息，补充到柱状信息数据库中，依据获取的开采参数进行实时控制更新煤岩层模型；步骤8：判断是否有新开采参数；若判断结果是有新开采参数，则执行步骤9；或判断结果是无新开采参数，则执行步骤10；步骤9：利用随采的工作面煤壁煤岩界面探测信息，依据获取的开采参数进行实时更新修正工作面前方的预采煤岩层模型；步骤10：判断建模是否结束；若判断结果是没有结束，则执行步骤4；或判断结果是建模结束，则结束建模。