[发明专利]一种大范围微单元煤层地质预报及剖面图绘制的方法

权利要求书

1.一种大范围微单元煤层地质预报及剖面图绘制的方法，其特征在于：包括以下步骤：

准备工作：在底板岩巷掘进期间，对探煤钻孔群的施工数据信息进行采集统计，基于Excel工作面建立数据库，将钻孔的施工数据进行汇总标定并整理成为钻孔施工电子台账；

操作步骤：

S1、对钻孔施工电子台账进行数据汇总分析，并利用三角函数中的正弦sin函数和余弦cos函数计算钻孔覆盖区域范围内不同位置处钻孔的煤层顶板和底板的层位数据，包括钻孔的相对标高和相对水平位置，并将计算结果进行数据存储；

钻孔位置的煤层顶板和底板的层位数据计算公式为：

顶板的相对标高和相对水平位置：

H_相顶＝L_见顶×sinA+h，X_相顶＝L_见顶×cosA+x

底板的相对标高和相对水平位置：

H_相底＝L_见煤×sinA+h，X_相底＝L_见煤×cosA+x

其中H_相顶为顶板相对标高，H_相底为底板相对标高，X_相顶为顶板相对水平位置，X_相底为底板相对水平距离，A为钻孔施工仰角，L_见顶为钻孔见顶深度，L_见煤为钻孔见煤深度，h为开孔位置距离底板巷的底板高度，x为开孔位置距离底板巷的底板水平距离；

S2、根据数据库的存储信息，对S1中求得的钻孔煤层顶/底板的层位数据辅以巷道层位标高进行修正，待不同位置的层位数据修正计算完毕后，将修正结果进行数据存储；

巷道层位标高修正公式为：

H_绝顶＝H_相顶+h_标，H_绝底＝H_相底+h_标，

其中H_绝顶代表顶板绝对标高，H_绝底代表底板绝对标高，H_相顶代表顶板相对标高，H_相顶代表底板相对标高，h_标代表底板岩巷地面的水平标高；

S3、利用“拉格朗日插值法”将修正完成的钻孔煤层顶/底板标高进行网格细化，首先借助匹配函数找出纵向、横向位置最接近给定条件的四个方位钻孔的层位数据，然后采用一阶求导方式对要计算的中心位置的层位标高进行双向差值并修正，进而精准求得细化后的层位数据；

匹配函数为Excel中的MATCH函数，通过指定匹配区域，自动筛选出最接近给定条件的四个方位钻孔的层位数据，并将其指代给中心位置的纵向、横向数据，然后利用四个方位钻孔的层位数据通过拉格朗日插值法来计算中心位置的层位数据；

双向差值修正公式为：

H_o＝0.5×[H_a+(H_a-H_b)/(X_a-X_b)]+0.5×[H_c+(H_c-H_d)/(X_c-X_d)]，

O为需要计算数据的中心位置，Xo为所指定中心位置的水平位置，Ho为需要计算的标高数值，Ha、Hb、Hc、Hd分别为匹配出来O点的四个方位上的已知相对标高，Xa、Xb、Xc、Xd分别为匹配出来O点的四个方位上的已知相对水平位置；

S4、将求得的细化层位数据导入数据库进行大数据筛选整理，筛选出S1中求得的每个钻孔的煤层顶/底板的层位数据坐标，以及S3中求得的中心位置的层位数据坐标，并将这些层位数据坐标进行存储；

S5、在Excel工作面上选定单元格，并制定绘图数据引用区域，根据单元格内的数据依据所要绘制的内容提前建成一个空白剖面图模板；

S6、将S4中筛选整理出的层位数据坐标导入Excel图中选定的单元格内，根据更新的Excel表格制定单元格内数据，自动绘制成煤层巷道剖面图和回采区域煤层纵横切片图进行展示；

要绘制某一列钻孔剖面图或某一位置剖面图，则在制定单元格内输入钻孔所在的组号，或相对水平位置Xa的数值，空白剖面图模板所调用的数字自动匹配进入Excel图选定区域，进而生成所需求的煤层巷道剖面图或回采区域煤层纵横切片图。

2.根据权利要求1所述的一种大范围微单元煤层地质预报及剖面图绘制的方法，其特征在于：所述准备工作中钻孔施工的数据信息包括开孔位置、钻孔方位角、仰偏角、见煤长度、见顶长度以及终孔长度、施工异常点位置；基于Excel工作面将煤层顶板和煤层底板的数据进行分类存储，并将煤层倾角、钻孔施工仰角、偏角、见煤长度、见顶长度、终孔孔深、底板巷层位标高和钻孔开孔位置的相应数据采用字母命名的方式进行标定，以方便后期调用。