申请/专利权人：中国煤炭地质总局一一九勘探队

申请日：2023-07-20

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN116733535B

主分类号：E21F17/18

分类号：E21F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2023.12.15#实质审查的生效;2023.09.12#公开

摘要：本发明涉及矿山工程技术领域，公开了一种煤矿井下工作面数字化透明地质技术方法，方法步骤包括如下：在井下工作面顶板、两组煤和底板设置布设有应变测量传感器、位移测量传感器和压力传感器的数字化三维传感器网络，实时监测顶板、两组煤和底板的应变、位移和压力参数；在工作面顶板设置超前预警压力传感器，用于实时监测顶板压力变化，一旦超过预设安全压力阈值，向地面控制站发送预警信号；将传感器网络采集的应变、位移、压力和预警数据实时传输到地面控制站；通过在井下工作面布设数字监测传感网络，实时获取局部地质和施工参数，结合高精度三维地质建模技术，实现对井下煤层地质状况的精确预测和全面监控，保障安全高效开采。

主权项：1.一种煤矿井下工作面数字化透明地质技术方法，其特征在于，方法步骤包括如下：S1，在井下工作面顶板、两组煤和底板设置布设有应变测量传感器、位移测量传感器和压力传感器的数字化三维传感器网络，实时监测顶板、两组煤和底板的应变、位移和压力参数；所述数字化三维传感器网络采用无线自组网的方式部署；所述数字化三维传感器网络的网络节点设置应变计、倾斜计传感设备；网络节点之间采用无线通信，且所述数字化三维传感器网络采集工作面顶板开挖情况、煤层厚度变化、应力变化或断层的地质参数信息；S2，在工作面顶板设置超前预警压力传感器，用于实时监测顶板压力变化，一旦超过预设安全压力阈值，向地面控制站发送预警信号；所述预警压力传感器的安全压力阈值为经过现场测试确定的顶板破坏压力的80%；S3，将数字化三维传感器网络采集的应变、位移、压力和预警数据实时传输到地面控制站；所述数字化三维传感器网络采集数据实时传输采用有线通信技术、蜂窝移动网络、卫星通信技术、数据中继技术或边缘计算技术；S4，地面控制站基于接收到的监测数据，运用三维建模技术建立工作面区域的三维数字化透明地质模型；所述三维数字化透明地质模型采用有限元法分割网格,模拟煤岩体的几何结构和力学特征；S5，三维数字化透明地质模型综合工作面实时监测数据和历史监测数据,采用数值模拟方法模拟工作面顶板、两组煤和底板的力学响应规律，预测工作面煤层压力场演化趋势和煤岩突发危险性，为防治煤与岩突提供决策支撑；所述数值模拟方法为FLAC3D数值计算方法。

全文数据：

权利要求：

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