[发明专利]一种煤矿防突区域措施钻孔三维反演及评价系统

说明书

本发明涉及一种煤矿防突区域措施钻孔三维反演及评价系统，属于煤矿瓦斯抽采领域，包括：数据预处理模块，用于提取巷道和钻孔特征数据并进行预处理；三维反演模块，与所述数据预处理模块连接，读取巷道和钻孔特征数据，生成巷道、煤层、钻孔三维模型；钻孔质量分析模块，与所述三维反演模块连接，读取三维建模数据，进行评价单元划分，然后对评价单元内钻孔质量进行评价。本发明能够对防突区域措施钻孔进行三维反演和质量评价，直观的展示煤层中存在钻孔空白带的部位，保障区域措施钻孔的有效性，对煤矿煤与瓦斯及瓦斯事故的防治具有重要意义。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采领域，涉及一种煤矿防突区域措施钻孔三维反演及评价系统。

背景技术

在煤与瓦斯突出矿井进行瓦斯治理的过程中，应用区域防突措施钻孔瓦斯抽采仍然是消除突出危险性的重要手段，科学合理的钻孔设计不仅能节省钻孔施工工程量，还能实现瓦斯的高效精准抽采，消除区域内煤与瓦斯突出危险性。

目前区域防突措施钻孔设计施工完成后，通常采用二维方式查看钻孔布置的平面图或剖面图，无法三维的展示钻孔与煤层之间的空间位置关系，对钻孔设计施工质量没有科学的评价方法，可能形成钻孔空白带引发瓦斯灾害事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿防突区域措施钻孔三维反演及评价系统，实现防突钻孔的三维反演和定量评价，为防突区域措施钻孔的科学高效设计提供有力支撑。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿防突区域措施钻孔三维反演及评价系统，包括：

数据预处理模块，用于提取巷道和钻孔特征数据并进行预处理；

三维反演模块，与所述数据预处理模块连接，读取巷道和钻孔特征数据，生成巷道、煤层、钻孔三维模型；

钻孔质量分析模块，与所述三维反演模块连接，读取三维建模数据，进行评价单元划分，然后对评价单元内钻孔质量进行评价。

进一步，所述数据预处理模块包括巷道特征数据处理子模块；所述所述巷道特征数据处理子模块用于对导入的图形底图进行预处理，提取图形底图中巷道和钻场构筑物的巷道特征数据并存储，所述巷道特征数据包括长度、宽度、高度、高程。

进一步，所述数据预处理模块包括钻孔特征数据处理子模块；所述钻孔特征数据处理子模块用于对导入的钻孔数据进行预处理，提取钻孔的钻孔特征数据并存储，所述钻孔特征数据包括开孔坐标、孔深、方位角、倾角、直径、见煤信息、见岩信息。

进一步，所述三维反演模块是通过读取巷道特征数据和钻孔特征数据，应用三维图形引擎生成巷道、煤层、钻孔的三维立体图。

进一步，所述钻孔质量分析模块包括评价单元划分子模块，所述评价单元划分子模块根据实际情况，划分出一个立体的评价单元，评价单元由若干个体积更小的控制体组成，控制体的边长小于钻孔直径。

进一步，所述钻孔质量分析模块包括钻孔质量评价子模块，所述钻孔质量评价子模块通过计算控制体的钻孔质量特征指数来确定，即控制体钻孔质量特征指数：

K_i＝V_a,i/V_b

其中V_a,i为第i个控制体内钻孔的体积，i＝1,2,3...n；V_b为控制体的体积；

将控制体钻孔质量特征指数的数值赋予该控制体，用不同的颜色对各个控制体的钻孔质量特征指数进行直观的展示，通过观察评价单元中各控制体的钻孔质量特征指数，确定钻孔空白带。

本发明的有益效果在于：本发明能够对防突区域措施钻孔进行三维反演和质量评价，直观的展示煤层中存在钻孔空白带的部位，保障区域措施钻孔的有效性，对煤矿煤与瓦斯及瓦斯事故的防治具有重要意义。