煤炭学报

作者：袁亮, 张平松,

关键词：透明地质, 动态数据, 多场信息采集, “ 四随”, 智能化煤矿,

围绕煤炭“双碳”发展战略及智能精准开采需求，构建与智能化煤矿建设相匹配的透明地 质保障体系，首要任务是提高地质条件透明化理论方法和技术水平。 地质条件的精准判识对煤炭 资源安全高效开发尤为关键，但由于地质条件多样、特殊、复杂，现阶段地质透明化及动态过程研究 程度仍然不够充分。 钻、掘、采、落是煤炭安全精准开发及矿井建设中的 4 个基本步骤，其对应的透 明化条件场景涵盖钻孔、巷道、采煤工作面、采空区及废弃矿井等诸多内容。 因此，随钻、随掘、随 采、随落(后称“四随”)系列物探一体化透明信息的收集与表征至关重要。 提出“四随”地质信息 重构概念，基于不同的点、线、面、体信息的汇集与整合，逐步形成透明工作面、透明采区、透明煤矿 动态的地质模型体系。 具体而言，结合井下施工的钻孔所探查和揭露信息，形成孔周边特别是“随 钻”过程中的惯性导航、煤岩识别、虚拟地质模型重构等技术突破;利用掘进机械在巷道工作面施 工进程中超前探测与岩性分析，“ 随掘” 获得对前方及周边一定范围内地质条件的物性成像和异常 判断;根据割煤机及巷道空间布设探测与识别探头，对煤层、顶底板空间岩层进行“ 随采” 过程的精 准识别与异常判定，提高对割煤区煤厚及地质灾害体的预报精度;依托布设在采空区的浓度、渗流、 湿度、温度、应力、应变等传感器，“ 随落” 过程对采后各类环境及灾害条件进行数据监测与跟踪，提 高对异常体和剩余资源的判识能力。 基于“四随”动态高精度探查技术，进一步研发地层、构造、采 场、资源等多源地质地球物理场数据信息融合技术，通过“ 四随” 探测数据实时获取与融合处理，提 高地质信息实时感知与交互能力，辅以虚拟可视、成像等技术，实时修正静态地质模型，完成动态地 质模型重构，逐步实现煤矿地质条件的全透明化。 通过构建煤矿生产全生命周期智能化信息平台， 实现云端信息综合诊断和预警互助，为智能化煤矿建设及资源化评价利用提供可靠的技术支撑。

来源：2023年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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