走進陜煤集團韓城礦業(yè)有限公司象山礦井綜合調(diào)度指揮中心，一塊巨大的電子屏幕上，幽深的巷道網(wǎng)絡(luò)清晰可辨，不同顏色標(biāo)識的煤層如地層切片般層次分明，醒目的斷層線縱橫其間。

象山礦井地質(zhì)副總工程師王赟輕點鼠標(biāo)，電子屏幕上采掘工作面地質(zhì)構(gòu)造細節(jié)清晰可見。

“過去掌握地下情況，主要靠經(jīng)驗推斷和有限的鉆探數(shù)據(jù)，存在很大局限?！蓖踮S指著屏幕感慨道，“現(xiàn)在有了這套智能地質(zhì)保障系統(tǒng)，地質(zhì)情況‘透明’多了！”

給巖層安裝“聽診器”

來到井下掘進工作面，筆者看到履帶式全液壓定向鉆機正向巖層深處延伸。

仔細一看，操作人員正通過操作臺控制鉆桿軌跡，鉆孔攝像儀將掌子面巖層結(jié)構(gòu)畫面實時回傳至監(jiān)控屏幕。

智能地質(zhì)保障系統(tǒng)配合礦用瞬變電磁儀、音頻電透視儀等設(shè)備，能對掘進工作面前方地質(zhì)構(gòu)造、煤層起伏、煤層厚度以及可能的富水區(qū)進行高精度、遠距離綜合探測。

“這是我們最新構(gòu)建的三維地質(zhì)模型?！钡刭|(zhì)測量部部長郭璐調(diào)出電腦界面，“利用槽波地震和地質(zhì)雷達采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再結(jié)合鉆探驗證結(jié)果，可以讓三維地質(zhì)模型精度達到0.5米左右。”

郭璐輕敲鍵盤，剖面圖即時生成，斷層帶與煤層褶皺清晰呈現(xiàn)。

在象山礦井井下，一套礦井突水監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)正在發(fā)揮關(guān)鍵作用。

礦井突水監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)通過預(yù)先埋設(shè)在采掘空間周圍的高靈敏度檢波器，捕捉因采掘活動或構(gòu)造應(yīng)力導(dǎo)致底板巖層破裂，產(chǎn)生的微弱震動。當(dāng)巖體破裂可能形成導(dǎo)水通道時，這些微震信號將被實時采集并分析。

“這相當(dāng)于給巖層安裝了靈敏的‘聽診器’?！彼牡刭|(zhì)部副部長雷鴿指出，礦井突水監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)通過分析震源到達不同檢波器的時間差，精確定位巖體破裂位置及其能量特征，實現(xiàn)對導(dǎo)水通道孕育發(fā)展過程的動態(tài)監(jiān)測。

同時，礦井水文動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測主要含水層情況。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?；蛭⒄鹗录A(yù)示風(fēng)險，礦井突水監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)將立即觸發(fā)報警與預(yù)警功能。

雷鴿補充道：“當(dāng)預(yù)警信息發(fā)出后，綜合智能化監(jiān)測平臺可根據(jù)涌水量預(yù)測結(jié)果，自動啟動主排水系統(tǒng)。這種主動干預(yù)機制使我們能夠提前化解潛在水害風(fēng)險?！?/span>

構(gòu)建高精度三維地質(zhì)模型

回到綜合調(diào)度指揮中心，智能地質(zhì)保障系統(tǒng)的中樞——煤礦專業(yè)GIS（地理信息系統(tǒng)）平臺正閃爍著數(shù)據(jù)流。該平臺通過打通地測、生產(chǎn)、安全部門的數(shù)據(jù)壁壘，整合地質(zhì)勘探、實時監(jiān)測及井下工程進度等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了涵蓋巷道、煤層、斷層、采空區(qū)、積水區(qū)和工作面等的高精度三維地質(zhì)模型。

王赟指著動態(tài)更新的三維地質(zhì)模型演示圖解釋道：“這套系統(tǒng)實現(xiàn)了從靜態(tài)圖紙到動態(tài)決策的跨越，為精準(zhǔn)開采和風(fēng)險預(yù)警提供了實時數(shù)據(jù)支撐?！?/span>

“過去查資料要翻找不同的圖紙和記錄本，現(xiàn)在登錄煤礦專業(yè)GIS平臺，‘一張圖’上全都有。每天調(diào)度會前，我們通過該平臺可以了解工作面進尺等情況?！钡販y部門工作人員介紹道。

通過煤礦專業(yè)GIS平臺，用戶可以輕松進行三維可視化展示和漫游，直觀掌握全礦井地質(zhì)與生產(chǎn)狀態(tài)。

象山礦井負責(zé)人表示，該礦利用二、三維聯(lián)動技術(shù)實現(xiàn)了井下采掘?qū)崟r動態(tài)模擬，極大提升了技術(shù)人員的決策效率。同時，基于三維地質(zhì)模型空間分析功能，地質(zhì)構(gòu)造評價與災(zāi)害因素預(yù)測更加精準(zhǔn)，為安全生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。另外，水災(zāi)淹沒模擬系統(tǒng)的應(yīng)用，讓應(yīng)急演練和安全培訓(xùn)更加直觀高效，顯著增強了職工的災(zāi)害防范與應(yīng)急處置能力。

截至目前，象山礦井已通過水災(zāi)淹沒模擬系統(tǒng)輔助應(yīng)急救援演練3次，培訓(xùn)新入職職工180余人，為在職職工進行安全模擬培訓(xùn)15次。

作者嚴(yán)改麗 楊家俊 版面編輯：杜明陽

編輯：張瑩

來源：中國煤炭報

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