[发明专利]基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法

说明书

本发明提供了一种基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，对现场钻孔实测数据进行处理，利用BIM建模工具，编辑三维几何图形算法，创建煤层GIM数字模型，准确反映拟采工作面的煤层赋存情况，克服现有二维CAD绘图技术的技术缺陷，解决了煤矿在工作面回采之前无法直观准确查看煤层赋存情况的问题，提高了煤矿生产设计管理人员掌握工作面煤层赋存情况的精准度，使对工作面的煤炭产量控制更加精准，方便指导后续回采工作的顺利进行，做到对灾害情况的提前预防预判。

技术领域

本发明涉及一种利用BIM技术应用、数字矿山、煤矿煤层三维数字化建模方法，尤其是涉及一种基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法。

背景技术

BIM即Building Information Modeling(建筑信息模型)，作为建设项目的一个完整的信息承载体，它是一种创新的设计、施工和管理方法。BIM是基于先进的计算机技术实现的三维数字化设计和工程软件构建的三维“可视化”数字模型。BIM已成为建筑领域项目全过程管理重要的技术手段，目前在煤矿领域应用多用于工业广场的建设。

GIS技术(Geographic Information Systems,地理信息系统)是多种学科交叉的产物，它以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。将地质体三维可视化建模技术同GIS结合起来，在GIS环境下进行采矿方法选择的系统并不多见，相关研究大多都是停留在理论研究阶段，在矿山实际生产中进行应用的很少。

GIM即GIS+BIM，将GIS与BIM技术的融合形成的数字化模型。GIS侧重于表达工程与环境的自然信息，BIM侧重于表达工程资产的详尽信息。本发明创新的利用BIM技术的优势与GIS相结合，进行煤矿回采工作面煤层GIM模型的精准高效数字化建模，准确反映拟采工作面的煤层赋存情况。

发明内容

本发明提供了一种基于BIM的煤矿工作面煤层GIM数字模型创建方法，克服现有二维CAD绘图技术的技术缺陷，解决煤矿在工作面回采之前无法直观准确查看煤层赋存情况的问题，进行精准高效三维数字化建模。

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；