[发明专利]一种钻孔裂隙可视化系统的设计方法

说明书

本发明属于钻孔裂隙可视化技术领域，公开了一种钻孔裂隙可视化系统的设计方法，首先对研究区域的钻孔基本图并进行统一坐标化处理，通过对钻场的基本信息离散化得到包括空间坐标信息和非空间信息的空间数据体，并对采集的实测数据进行标准化处理；将空间数据体中的空间坐标信息、实测数据按空间位置拆分，并进行网格划分；对裂隙数据进行判断后，按照网格划分进行数据填充和赋值并进行拼接，对实测数据进行修正得到最终裂隙模型实现可视化，根据所得对裂隙的具体信息进行计算，得到裂隙的长度、宽度、倾角、占比率等信息。本发明用于实现不同布置钻孔下不同裂隙的可视化处理，克服了裂隙发育程度不清楚、分布位置不详的问题。

技术领域

本发明属于钻孔裂隙可视化技术领域，具体涉及一种钻孔裂隙可视化系统的设计方法。

背景技术

瓦斯抽采是治理和利用煤矿瓦斯的根本措施和主要途径，但在大多数情况下瓦斯抽采率普遍较低，究其原因主要为孔壁稳定性差，孔周裂隙的发育导致钻孔周边裂隙漏气，而封孔段内部裂隙的发育往往会促进瓦斯的抽采。

早在70年代初对于三维地质体建模技术的研究开始在国外崭露头角。在利用多源数据构建三维模型上，学者们通过对多源数据特性的挖掘，如有的学者利用潜在数据场，地震图像与面数据，钻孔数据并结合由地质专家解译获取的平面地质数据等不同数据源构建三维模型；有的学者考虑整体的水文地质环境，整合钻孔数据、地质剖面数据以及电阻率探测数据构建三维模型；还有一些学者利用传统测井数据并结合岩心数据以及影像数据构建三维模型，为解决面向数字矿山建设中，包括统一数据模型结构、统一坐标系统和处理模型接边不一致三个问题在内的建模数据一体化问题，提出高分辨率矿山三维地质模型的构建方法。

以上研究已经研究了钻孔孔周裂隙的发育规律和三维地质体的建模可视化，但是裂隙在岩体中的分布情况、裂隙可视化却没有深入的研究，尤其是裂隙的发育程度并没有得到统一的结论，裂隙在岩体中的不同的分布状态对煤岩体的力学性能有着不同的会影响，对于抽采的质量有着重要的影响。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种钻孔裂隙可视化系统的设计方法，以克服裂隙发育程度不清楚、分布位置不详的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钻孔裂隙可视化系统的设计方法，包括以下步骤：

S1、通过研究区域的地层综合柱状图，完善研究区域的地层信息，建立研究区域地层图；

S2、通过研究区域工作面的基本数据信息、研究区域的钻孔布置和钻孔工程信息，得到钻场的基本信息；

S3、根据研究区域地层图和钻场的基本信息确定研究区域的几何尺寸和其空间位置信息，得到研究区域的钻孔基本图；

S4、对得到的钻孔基本图进行统一坐标化处理，其相对坐标以钻孔圆心为原点建立；

S5、将钻孔基本图中的钻场的基本信息沿三维坐标系中的一个坐标轴进行离散化得到由离散点组成的包括空间坐标信息和非空间信息的空间数据体，并对采集的实测数据进行标准化处理；

S6、通过步骤S5空间坐标信息中的钻孔工程信息中包含的钻孔所经过地层信息所描述的地层在钻孔纵向上的分布，确定研究区域内地层分布及其之间的空间关系；

S7、将所得空间数据体中的空间坐标信息、实测数据按空间位置沿离散化时所选的坐标轴进行拆分，并对拆分的每个单元体进行编号，采用ansys中的四边形网格划分规则，对每个单元体进行网格划分；

对离散化时所选的坐标轴刨面的实测数据制定统一的标准进行预处理剔除异常数据；

S8、将实测数据中无数据为空点的地方，识别为裂隙，然后对为空点处进行标记，并对钻孔周围的贯通裂隙进行判定；