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《煤矿瓦斯论文：煤矿三维地质建模及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、煤矿瓦斯论文：煤矿三维地质建模及应用研究摘要:论文为表达复杂的煤矿地质构造形态,更准确地反映地质构造要素之间的空间关系,论文对煤矿三维地质建模及可视化应用进行了研究.按断层分块建模,用断层模型修正块段边界并合成完整的煤矿地质体模型,最终建立基于面模型的多层三维地质模型.在此基础上,应用OpenGL技术建立了实际应用的系统.应用结果表明,该系统可以有效地提高地质分析工作的直观性与准确性,对瓦斯灾害的预测及定位事故发生点具有较大的指导意义.关键词:三维地质模型;三维可视化;OpenGL3-DGeologicalModelingforandItsApplicationinCoalMinesAbstr
2、act:Inordertoexpressthecomplexgeologicalstructuralshapeandthespatialrelation-shipbetweenvariouselements,westudythe3Dgeologicalmodelingoftheminingareaandthevisualizationtechniques.Forourmodelingmethod,the3Dgeologicbodyisdividedintoblocksaccordingtofaultsandthemodelsofeachblockandeachfaultareestablish
3、ed.Andthen,theboundariesofblocksaremodifiedwiththefaultmodels.Bydoingso,thecompletemodelofthemultilayer3Dgeologicbodybasedonsurfacemodelisfinallybuilt.Onthisbasis,avisual-izedapplicationsystemisbuiltupusingtheOpenGLtechnology.Theapplicationresultsindi-catethatthesystemcaneffectivelyincreasethedegree
4、ofvisualizationandaccuracyofthegeo-logicalanalysisandcanplayanimportantroleinaccuratelydeterminingtheaccidentlocationandrescueroute.Keywords:3-Dgeologicalmodel;3-DVisualization;OpenGL能源是一个国家赖以生存的物质基础,与社会和经济发展息息相关,涉及到国家安全.我国的能源消费结构长期以来以煤炭为主,对煤炭能源的需求量越来越大,浅层煤炭资源已远远不能满足国民经济迅速发展的需要.对于隐藏在地下深处的地层、煤层等地质对象,
5、长期的地质作用使得它们发生了不同程度的变形、断裂和位移,情况异常复杂.在褶皱构造的同一褶曲中,由于褶曲转折端的向斜轴部的残存应力比背斜轴部大,导致应力集中引发煤(岩)与瓦斯突出;断层构造中断层破碎带是瓦斯的良好通道,常于此聚集更多的瓦斯,当掘进工作面通过断层时,易发生瓦斯灾害.因此,建立复杂地质体的三维地质模型并构建逼真的三维动态显示效果,不仅能够完整地表达复杂的地质现象的几何外形,同时也能表达地质体内部的各种地质构造特性,从而提高地质分析工作的直观性与准确性,对瓦斯灾害的预测及定位事故发生点具有一定的指导意义.过去十余年中,三维地层模型研究共发展了20多种空间建模理论,这些理论可分为表面模型
6、、体元模型和混合模型[1-4].基于体元的三维地层模型主要有基于三棱柱体体元的三维地层建模[5]、基于钻孔信息的地层数据模型[6]等.这些方法具有同时对地质体外形和内部属性进行建模的能力,便于矿产储量计算,但建模过程比较复杂.基于表面建模的三维地层模型,例如基于多层TIN表示的DEM的地层模型[7-9],主要应用于均质层状矿床(如煤层)和地层建模方面,在地质体的外部形态建模与可视化方面具有优势,并且建模过程相对简单.在考虑各种建模方法的优缺点和煤矿地质体特点的基础上,本文的建模思路是:在对建模区域进行地质构造和地层岩性综合分析的基础上,抽取主要的断层作为边界在横向上进行构模块段划分;再对各块段
7、分别进行块段地层建模、块段的边界断层建模,最后用断层模型对块段地层模型进行修正、集成,形成整个区域完整的地质体模型.1 三维地质建模三维地质建模作为瓦斯灾害救援系统的底层支撑部分,它要求模型尽可能准确.在数据体方面涉及多源数据的整合、地层离散数据插值拟合、建立复杂地质体模型等关键技术.1.1 地质建模的关键技术1)多源数据的整合由于地质体数据的不确定性和难于精确获取,系统可结合多种数据源进行三维模
