基于mapgis的信息化系统在煤炭地质勘查中的应用

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1、基于MapGIS的信息化系统在煤炭地质勘查中的应用王波，刘军，蒋同吕摘要：我W能源战略实施以煤为基础，多元发展，维持以煤为主体，电力为屮心，油气、新能源全而发展。优化能源结构，提高煤炭利用效率和清洁性。可以看出，在未來的几十年内，我岡以煤为主的能源结构不会发生显著变化111,开发利用煤田信息资源，优化煤炭勘查活动过程，用信息化改造我国传统煤矿业，提升煤炭行业的管理水平和技术水平意义重大。“煤炭地质勘查信息化系统”（以下简称“系统”）针对煤炭勘查工作中存在的问题，分析勘查图件制作、储量估算、三维建模等关键技术，以MapGIS平台为支撑，提供了集煤炭专业制阁、煤

2、炭资源储量估算、煤岩M三维建模丁一体的煤炭地质勘杳解决方案。关键字：MapGIS；煤矿；信息化1.MapGIS平台在煤炭地质勘查中的应用MapGISK9平台是以数据中心、搭建平台为基础支持框架，以基础GIS平台、三维平台（TDE平台）、遥感平台（RSP平台）、互联网平台（IMS平台）、嵌入式平台（EMS平台）为应用支撑，集“基础”与“应用”为一体的综合开发与应用的集成平台

3、21。煤炭地质勘查的工作流程，实际上是一个煤炭地质数裾采集、管理与应用的过程，MapGIS基础平台提供集数据管理、地图制作、地图编辑、地图分析于一体的完整的解决方案；MapGIS-TDE三

4、维开发平台具有专业特色的三维分析应用以及2D、3D—体化的数据处理分析等功能，结合原始勘探数据库和储量估算过程中产生的二维图件，可宥效模拟煤炭矿体三维形态。2.煤炭地质勘查数据库的建立煤炭地质勘查原始资料繁多杂乱，缺乏统一的管理平台，导致许多有价值的资料没冇得到充分挖掘与利用，煤炭地质勘查系统以单个勘査区为最小组织单位，对勘齊区的矿权、基础地理地质数据、工程勘杳数据、水文数据、成果图件、表格数据、三维模型等数据进行管理，建立兼容多元异构、多尺度、多维动态的煤III综合资料数据库。图1勘杳区数椐库2.二维制图与储量估算子系统应用煤炭地质勘查的成果一般为工程地质

5、勘查报告和图册，煤炭地质勘查图件是煤炭地质勘查分析的重耍手段之一，是煤炭地质勘查数据与信息的主要表现形式和工作成果之一，是衡量煤炭地质勘奔工作完成程度的重要标志之一［3'4j,在煤炭地质勘查屮无论是时间、精力、投资投入上都占了很大比例。本系统通过计算机技术实现勘察图件交互辅助编绘过程，有效的提高了工作的质量和效率。系统主要提供钻孔柱状图、对比图、剖血图、煤岩层底板等高线及储量估算图等图件的绘制。a）钻孔柱状图与对比图钻孔柱状图是根据对钻孔岩（矿）心（或岩層、岩粉）的观察鉴定、取样分析及在钻孔内进行的各种测试所获资料而编制成的一种原始图件。系统柱状图以图道为基

6、础，对于每一项信息配置成相应的图道模板，用户可直接将不同图道进行组合丼自动化获取数据库中的数据一键生成符合耍求的钻孔柱状图，在传统的手工制图上实现质的飞跃，大大减少工作时间，提高制图准确度与制图效率。以柱状图为基础，以特定的线路可绘制任意个钻孔的对比图，并可进行起止深度设置，标志层煤层设置，对比路径设覚，对比图路线插入、综合柱状图插入等编辑。图2钻孔柱状图b）剖面图勘查线剖而图是根据勘查线上各勘查工程所揭露的地质资料编制而成的，是反映勘查区地质构造和煤层赋存情况的基础图件。系统提供单独的剖血编制功能窗U，辅助专业人员进行勘查线剖面图生成与编制丄作，由丁地质情

7、况的复杂性（如断M、陷落柱等）和不确定性，利用计算机首先0动生成的剖面图框架，基于专业人员的研究程度对苏作适当的修改和编辑，根据勘查线空间位置形成勘査线剖而图，提供芥钻孔在剖而位置投影、剖而煤岩层的自动连接、煤（岩）层的交互连接、图上要素编辑等功能，辅助制图人员绘制出符合实际地质情况的勘探线剖面图。图3剖面图生成与编辑c）煤岩层顶底板等高线及储量估算图煤层底板等高线图是煤矿生产中最重要的地质图件，是煤矿设计、生产、储量计算的基础

8、51，煤展底板等高线图成图数据根据见煤点高程、剖面煤M底板特征线进行约束成图。根据平剖联动进行一致性调整后，添加勘查线、煤类线、尖

9、灭线、可采界线等约束线，即可进行资源储量估算。系统提供一系列交互功能，用户可灵活的进行块段划分与参数赋值，快速计算出区域煤炭资源储量。图4煤层底板等高线及储量估算图2.三维建模子系统的的应用矿ill的自然地质现象与采矿工程如矿体、地层、断製、钻孔、井巷、采空区等，都是三维空问实体

10、61。二维或基于DEM/DTM的2.5维GIS都难以表达复杂的地下三维地质与丄程M题及进行矿山空间分析，包括复杂矿体、断层、褶皱等不连续体的真三维建模、地质体任意剖面生成、三维可视化等。煤矿作为最为重要的矿产资源之一，数字煤矿存在同样的问题。系统以MapGIS-TDE三维平台为依托

11、，采用基于源数据的地层结构建模技术、三维地质属性建模