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淮河能源集团:给地层拍“CT”,让智慧矿山建设“心中有数”

淮河能源集团:给地层拍“CT”,让智慧矿山建设“心中有数”

作者:
来源:
淮河能源集团
发布时间:
2022/04/01
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      淮南矿区地质条件及开采环境极为复杂,如何有效探明地质条件、较准确地预测地质灾害,是淮河能源集团地质技术保障工作的重点和难点。经过不懈努力,淮河能源集团在地震采集、处理和解释技术应用方面取得了丰富的研究成果。目前,以三维地震勘探为基础的透明地质,正在为构建矿井三维地质模型、推进“智慧矿山”建设提供可靠的地质数据保障。

 

煤矿透明地质保障系统
 


二维变三维:“一孔之见”到“立体呈现”


      “在三维地震勘探之前,我们采用二维地震勘探。二维地震就是用钻孔连点成线、连线成区,制成二维地质图,缺点就是对地质构造的控制程度低,特别对一些大的断层,很难控制到位。”淮河能源集团煤业公司通防地质技术部副部长韩必武表示,随着潘一矿、谢桥矿等现代化大型矿井的建设,对于地质构造探测的精度要求更高,如果布置不到合适的工作面或者经常遇到断层构造,很难实现安全高效生产。


      在此背景条件下,淮河能源集团在行业内率先开展了谢桥矿采区三维地震勘探技术研究,开辟了淮南煤矿采区应用三维地震勘探技术的先河。对于三维地震勘探到底是什么?据韩必武介绍,如果没有三维地震勘探,那么在采区内就像“盲人摸象”。而三维地震勘探是在工作面、采区尚未布置设计之前,就把情况探测清楚。“这样就可以在采区图上把所有的断层勾画出来,工作面的布置就更加合理,更有利于下一步的生产组织。”据悉,淮河能源集团“煤矿高分辨三维地震勘探技术体系及其在煤炭工业的应用”项目获煤炭科学技术特等奖和国家科技进步二等奖。


      此后,淮河能源集团先后与高校、相关企业合作,分别在顾桥矿、丁集矿等进一步开展了高精度三维地震勘探技术试验与研究,并进行了10个区块的精细再处理与解释技术研究工作,高精度三维地震勘探技术在淮南煤矿得到广泛应用。


      “高精度三维地震勘探较普通的三维地震勘探有了质的飞跃,原来基本上能够控制住10米以上的断层,通过精细三维勘探,可以控制住5米以上。特别是C组煤层,3~5米也有75%以上的准确率。”韩必武说,高精度三维地震勘探可以有效地探测小断层、陷落柱、火成岩和活动断层等地质异常体,成为煤矿安全高效生产的重要技术手段。
 

 

工作人员正在对透明地质系统进行查看


“‘可视’只是基础,‘透视’才是最终目标”


      “三维地震勘探技术的不断进步,让我们对地下结构的探查更加清晰。”淮河能源集团煤业公司通防地质技术部高级主管龙康形象地指出,就像给地层做“CT”,让看不见的地壳逐渐变透明,进而探明地质条件和预测地质灾害。“‘可视’只是基础,‘透视’才是最终目标。”。


      三维地震勘探技术为推进矿山智慧化转型提供了前提——实现地质资料的数字化和信息化。为加快地质工作的全面数字化,淮河能源集团煤业公司制定了GIS一张图企业标准,并被安徽省推荐为省级煤矿智能化建设标准。“它充分融合了三维地震勘探、钻探、采掘实见等数字化地质信息,既是地质资料大数据的最佳载体,也是地质资料大数据可视化的集中体现,为构建透明三维地质矿山提供坚实数据支撑。”韩必武说。


      矿井透明地质条件是煤炭精准开采智慧化的重要基础。龙康分析认为,目前智慧矿山建设的瓶颈就是透明地质问题。“一些自动截割、回采等技术的应用,都要求把透明的模型建立起来,这样采掘装备才能进行更加准确的规划截割,这也是以后我们努力攻关的方向。”


      目前,动态透明三维地质工作面在淮河能源集团本土煤业张集矿和顾桥矿实验试用,矿井模型已经初步建立,工作面更精细的模型也在稳步推进中。“我们的智能化开采工作面——1613(3)工作面已初步建立模型,建模后对工作面内构造的延展方向、发育情况有了更加直观、立体的了解,对于构造的判断基本上不会有影响生产的情况发生。”据顾桥矿地测防治水科科长耿民介绍,下一步该矿针对掘进工作面建模的难题,准备在1127(1)工作面开展透明地质建模。“目前,我们和科研院校开展合作,为更好地开展这项工作而努力。”


      与此同时,淮河能源集团西部煤电集团唐家会矿也针对本矿煤层埋藏深、纵向裂隙发育、奥灰带压开采等特点,成功研发智能地质保障系统。据悉,该矿应用智能钻探、孔中物探、随掘随探、随采随探等多项先进技术,集成地质勘探、采掘前、采掘中实时获取的静态与动态地质数据,构建了三维实景透明地质模型,为采、掘工程实现自主规划作业提供了透明化的地质保障。

 

工作人员利用智慧平台系统对生产矿井采掘情况进行动态监管

(文/ 谢睿 潘冬)(摄影/谢睿 )
(作者单位:淮河能源集团)
(责任编辑:高 鹏)

 

声 明
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