申请/专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司

申请日：2020-05-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN111814298B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06Q50/02;G06F111/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2020.11.10#实质审查的生效;2020.10.23#公开

摘要：一种近水平钻孔轨迹约束下采煤工作面煤层迭代建模方法，包括：钻孔属性标记步骤；煤层底板插值样本点整理步骤；煤层顶底板建模步骤；煤层顶底板局部尖点滤波步骤，采用二维滤波算法对顶板模型和底板模型进行滤波处理；虚拟顶底板控制点计算步骤；迭代终止条件判断步骤，若满足迭代终止条件则输出煤层顶、底板模型，否则循环执行以上步骤；由此，本发明利用巷道写实、槽波地震勘探煤层厚度反演成果和钻孔轨迹等精度较高的数据，数据容易获取且精度均较高，对不含断层和陷落柱等复杂构造区域的煤层形态进行预测，构建煤层模型，实现了整个回采工作面煤层模型较高精度的定量预测，为工作面安全、高效、智能回采提供有力的地质保障。

主权项：1.一种近水平钻孔轨迹约束下采煤工作面煤层迭代建模方法，其特征在于至少包括以下步骤：步骤一：钻孔属性标记步骤，根据钻孔测井数据确定钻孔穿煤层顶、底板空间点集，并据此标记钻孔的煤孔段和岩孔段；步骤二：煤层底板插值样本点整理步骤，基于煤层厚度数据，将顶板控制点转化为底板控制点，联合采煤工作面巷道中的底板采样点和近水平孔底板穿层点，得到煤层底板空间插值样本点集；步骤三：煤层顶底板建模步骤，采用空间插值方法对采煤工作面煤层底板标高进行插值，得到煤层底板模型，叠合底板模型和煤层厚度模型，得到煤层顶板模型；步骤四：煤层顶底板局部尖点滤波步骤，采用二维滤波算法对顶板模型和底板模型进行滤波处理；步骤五：虚拟顶底板控制点计算步骤，根据钻孔轨迹与煤层顶底面的空间关系，计算钻孔与顶底板的非逻辑交点集，进而新增虚拟顶、底板控制点集；步骤六：迭代终止条件判断步骤，若满足迭代终止条件则输出煤层顶、底板模型，否则循环执行以上步骤；其中步骤五的所述虚拟顶底板控制点计算步骤中，钻孔与顶底板的非逻辑交点集计算步骤为：对于某条钻孔的第i和i+1个测量点，两者坐标为xi,yi,zi和xi+1,yi+1,zi+1，两者投影到采煤工作面顶底板网格曲面上得到投影点A和B，两者平面分别为xi,yi和xi+1,yi+1；若投影点A和B落在采煤工作面顶底板网格点上，则该投影点Z坐标等于该网格点对应的顶底板标高值；若投影点A和B落在采煤工作面顶底板网格内部，则该投影点Z坐标zA投影点按照该网格的四个格点Z坐标按照距离反比加权得到，计算公式为： 式中，wk和zk为为投影点所在网格第k个网格点的Z坐标权重和Z坐标，k＝1,2,3,4；wk按照距离加权给定，具体计算公式为： 式中，li分别为投影点所在网格第i个网格点到投影点的距离，W为中间计算量，根据计算得到的投影点Axi,yi,zA投影点和投影点Bxi,yi,zB投影点，判断轨迹的第i条线段与煤层顶底板网格曲面是否存在交点，具体判别公式为：若zA投影点-zizB投影点-zi+1＜0，则存在交点；若zA投影点-zizB投影点-zi+1＞0，则不存在交点；若判断存在交点，则按照下式计算投影点： 式中，k1和k2分别为投影点A和投影点B的坐标加权权重，计算公式为：

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