基于 surfer 和瓦斯抽采钻孔的煤层可视化研究.pdf

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1、总第175期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．03．005基于surfer和瓦斯抽采钻孔的煤层可视化研究丁志伟，李建辉(1．河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作454003；2．平煤股份公司一矿，河南平顶山467000)摘要：探明煤层的展布情况对煤矿的安全生产至关重要。基于大量的穿层瓦斯抽采钻孔的数据。运用全角全距法求出钻孔在煤层(顶)底板控制点三维坐标，并以矩阵的形式建立钻孔数据库，利用surfer图形处理功能，绘制煤层曲面图、等值线图等，实现煤层产状可视化。通过建立的实际煤层地质模型验证了此方法是有效的、可行的。关键词：surfer；瓦斯抽

2、采钻孔；煤层模型；等值线；可视化研究中图分类号：TD712．6文献标识码：A文章编号：1005—2798(2014)03—0014—03VisualizationbasedonSurferandDrillingofCoalSeamGasExtractionDINGZhi-wei，LIJian-hui(1．SafetyScienceandEngineeringCollegeofHenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，China；2．PingmeiSharesMineOutburstPreventionDepartmentofHenan，Pin

3、gdingshan467000，China)Abstract：Itisveryimportanttoprovecoalseamdistributionsituationforcoalminesafetyproduction．Basedonthedatawithalotofcrosslayergasdrainagedrillings，usingthefull—widthrangemethodtoobtainethedrillingpointsthree—dimensionalcoordinatesinthecoalseamfloor，andestablishthedatabasein

4、theformofamatrix，usingsurferpowerfulgraphicsprocessingcapabilitiestodrawseamfloorsurfacemodelsandcontourmap，makingthecoalseamsvisualization，ithasprovedthatthewayiseffectiveandfeasiblethroughtheestablishmentoftheactualcoalgeologicalmode1．Keywords：surfer；gasdrainagedrilling；coalseammodel；contour

5、；visualization在煤矿的设计和生产过程中，煤层三维地层模1方案原理及思路型对实际的地质分析极为有用l-31．因为三维模型能够完整准确地表达复杂地质现象的边界条件及地Sufer是美国Goldensoftware公司开发的专业质体内含的各种地质构造l4j，能够减少煤矿安全事等值线图绘制软件，功能强大，可处理离散点资料、故的发生，因此如何表达煤层复杂的地质模型一直格点资料，其内部插值方法有12种之多7]，可以根是煤矿领域一个重要的问题。据实际需要选择不同的插值公式，将离散的数据通目前，已经出现许多用于绘制煤层三维地形模过插值转化为网格数据，进而绘制出等值线图、三维型的软件和工

6、具。传统的方法是将3D煤矿地质环立体图等。通过收集、整理瓦斯钻孔的数据(包括钻境中煤层投影到某一2D平面上进行表达，存在空间孔位置、钻孔长度、钻进方位和钻孑L仰(倾)角等数信息损失与失真、制图过程繁杂、信息更新困难等问据)，利用几何和数学关系，来求出穿层钻孔在煤层题_5；现代化的手段有基于GIS(地理信息系统：底(顶)板控制点的位置，并建立这些钻孔的三维坐GeographicInformationSystem)三维可视化的方法标。如果钻孔的数目足够，就可以得到大量离散的等，但其过程都较复杂，对理论知识有较深的要钻孑L三维坐标点。这些离散数据在sufer中运用其求_6]。本文尝试利用

7、煤矿实施的大量穿层瓦斯抽采内部函数，采用适当的插值拟合方法，并运用绘图功钻孔的地质信息。结合具有强大绘图功能的surfer能建立煤层的三维模型，从而实现煤层的可视化。软件。提出了基于sufer和瓦斯抽采钻孔绘制煤层形象地反映煤层的展布情况，给煤矿前期的设计工三维地质模型的方法。作提供必要的依据。其流程如图1所示。收稿日期：2014-01．10作者简介：丁志伟(1987一)，男，河南永城人，在读硕士研究生，研究方向为瓦斯地质。14丁志伟等：基于surfer和瓦斯抽采钻孔