[发明专利]基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法

权利要求书

1.一种基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，包括如下步骤：

步骤S1：运用在煤矿井下煤层巷道和岩层巷道，进行巷道实测，进行多位置、多角度、多方位钻孔的方法探测拟采工作面巷道的煤层赋存情况；

步骤S2：详细记录井下钻孔施工台账，准确记录钻孔位置、方位角、倾角、钻孔深度、见煤深度、见岩深度，并绘制钻孔竣工图，钻孔竣工图包括煤巷CAD二维实测素描图、媒巷顶底板探煤孔施工台账、岩巷CAD二维实测素描图、岩巷穿层钻孔施工台账；

步骤S3：从绘制的煤层巷道CAD二维实测素描图和巷道顶底板探煤孔施工台账中，处理获得顺槽煤巷CAD实测底板线和顺槽剖面范围内的煤层顶、底板钻孔数据；岩层巷道数据处理，从绘制的岩巷CAD二维实测素描图、岩巷CAD穿层钻孔竣工图和钻孔施工台账中，处理获得岩层CAD实测巷道底板线和探测范围内的岩巷穿层钻孔数据；

步骤S4：将处理的钻孔数据和CAD实测巷道底板线导入BIM三维建模工具，并根据巷道控制点坐标，在BIM三维模型空间准确位置放置CAD实测巷道底板线；

步骤S5：煤层几何数据计算，利用BIM可视化编程工具在BIM三维图形工具的基础上，编辑煤层顶、底面见煤点数据三维几何图形算法，根据导入的钻孔数据、CAD实测巷道底板线和巷道断面数据，计算生成工作面煤层顶、底面见煤点数据；

步骤S6：煤层顶、底面三维曲面创建，利用BIM可视化编程工具在BIM三维图形工具的基础上，编辑煤层曲面三维几何图形算法，根据导上一步计算生成的煤层顶底面见煤点数据，生成煤层顶、底面三维曲面；

步骤S7：煤层GIM数字模型创建，运用BIM三维几何图形计算工具，利用BIM可视化编程工具在BIM三维图形工具的基础上，编辑三维煤层GIM数字模型几何图形算法，根据上一步生成的煤层顶、底面三维曲面，生成煤层GIM数字模型。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，其特征在于：步骤S1中，煤层赋存情况也能够采用井下精准物探设备对拟采工作面煤层进行探测。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，其特征在于：步骤S3中，煤层顶、底板钻孔数据，以及岩巷穿层钻孔数据的处理操作包括以下步骤：

①对模型搭建前所需要的巷道实测素描剖面图分图层处理，生成唯一、连续、完整的CAD实测巷道底板线，并根据巷道名称逐一保存；

②根据钻孔竣工图确定钻孔位置，以同一排为同一编号进行钻孔编号，在钻孔施工台账表格内对相同断面内的钻孔位置由高到低排序编号，完成钻孔数据处理；

③根据地理坐标确定模型基点。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，其特征在于：步骤S4中，包括以下操作步骤：

1)对于现有的矿山采掘工程平面图，将矿山采掘工程平面图导入BIM三维建模软件与步骤S3：③中确定的模型基点进行对正；

2)根据导入的矿山采掘工程平面图位置确定当前创建工作面位置；对当前工作平面不同名称的巷道创建轴网及对应的剖面视图，剖面视图与巷道名称一致。

3)将步骤S3：①处理的CAD实测巷道底板线根据巷道名称分别导入创建的剖面图中并且完成定位。

5.根据权利要求4所述的基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，其特征在于：步骤S5中，见煤点数据三维几何图形算法包括以下步骤：

①根据步骤S4第3)步所导入的CAD实测巷道底板线计算生成巷道平面投影线；

②将步骤S3：②所处理的钻孔数据表格导入，在所求的巷道平面投影线上求出每一排钻孔所属的巷道断面定位点，进而在计算出每一排钻孔所属的巷道断面；

③再利用几何图形相交算法，求出每一排钻孔巷道断面与步骤S4第3)步所导入的CAD实测巷道底板线的交点，即为该排钻孔的钻孔断面计算基准点；

④煤点数据三维几何图形算法读取步骤S3：②钻孔数据表格中每孔数据，计算生成工作面煤层顶、底面见煤点数据。