2020年國(guó)家八部委（國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、應(yīng)急部、國(guó)家煤礦安監(jiān)局、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、科技部、教育部）聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》（〔2020〕283號(hào)）（下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見》）明確指出了要建設(shè)煤礦智能地質(zhì)保障系統(tǒng)，要建立三維地質(zhì)模型為煤炭生產(chǎn)、災(zāi)害預(yù)防服務(wù)。2021年，國(guó)家能源局發(fā)布《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》（國(guó)能發(fā)煤炭規(guī)﹝2021﹞29號(hào)）（下簡(jiǎn)稱《指南》）和《智能化煤礦驗(yàn)收管理辦法（試行）》，中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)發(fā)布《智能化煤礦(井工)分類、分級(jí)技術(shù)條件與評(píng)價(jià)》和《智能化采煤工作面分類、分級(jí)技術(shù)條件與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》標(biāo)準(zhǔn)，地方政府也出臺(tái)了一系列文件響應(yīng)國(guó)家政策和指導(dǎo)意見。
根據(jù)《指導(dǎo)意見》、《指南》等相關(guān)文件明確指示，煤礦智能化建設(shè)要全面貫徹“安全第一”的基本要求，以人為本，提升煤礦安全保障能力。建立智能地質(zhì)保障系統(tǒng)是煤礦智能化建設(shè)的核心內(nèi)容之一。三維地質(zhì)建模是智能地質(zhì)保障系統(tǒng)的基礎(chǔ)，完善的三維地質(zhì)模型體系可以為煤礦地質(zhì)數(shù)據(jù)管理、智能開采、智能掘進(jìn)、智能管控，安全生產(chǎn)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等提供支撐。
為了響應(yīng)煤礦智能化建設(shè)透明地質(zhì)需求，我公司推出了煤礦智能地質(zhì)保障系統(tǒng)解決方案，形成了一套成熟、實(shí)用、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品體系，可以完全滿足國(guó)家、地方和企業(yè)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。我們的系統(tǒng)界面包括數(shù)據(jù)中心類、采礦工程類、礦區(qū)模型類、災(zāi)害預(yù)警類和儲(chǔ)量計(jì)算類等模塊，支持高度自定義和定制化開發(fā)。
地質(zhì)保障系統(tǒng)框架
煤礦地質(zhì)保障系統(tǒng)總體建設(shè)主要包括基礎(chǔ)資源層、存儲(chǔ)層、服務(wù)層和應(yīng)用層四個(gè)部分，以充分滿足礦井生產(chǎn)需要。
地質(zhì)保障系統(tǒng)基礎(chǔ)框架
多源地質(zhì)數(shù)據(jù)管理功能
地質(zhì)保障系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括各專題勘查數(shù)據(jù)、專業(yè)調(diào)查圖件、三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、有關(guān)文字報(bào)告、文檔、數(shù)據(jù)文件、圖片、視頻文件等大量結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，煤礦地質(zhì)保障系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)，涵蓋了幾乎所有的地質(zhì)專業(yè)。
根據(jù)實(shí)際工作情況和數(shù)據(jù)內(nèi)容，數(shù)據(jù)類型大致可分為基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、地質(zhì)資源、地球物理、地球化學(xué)、遙感地質(zhì)和氣候11個(gè)一級(jí)類別。
多源原始資料數(shù)據(jù)分類表
三維地質(zhì)建模功能功能
煤礦三維地質(zhì)建模技術(shù)路線
煤礦三維地質(zhì)建模技術(shù)路線
結(jié)構(gòu)建模（幾何建模）功能
智能地質(zhì)保障系統(tǒng)的三維地質(zhì)建模軟件支持地層、煤層、斷層、褶曲、侵入體等各類地質(zhì)幾何模型的構(gòu)建；支持地層主輔關(guān)系和斷層主輔關(guān)系的設(shè)置。
礦井建模和工作面建模
礦井地層主輔關(guān)系設(shè)置和工作面構(gòu)造主輔關(guān)系設(shè)置
鉆孔（左圖）和等高線聯(lián)合建模（右圖）
某煤礦鉆孔、地質(zhì)圖、測(cè)繪、物探剖面多源融合建模
屬性建模功能
屬性建模變差函數(shù)分析和IJK剖切
高精度體元網(wǎng)格剖分成果
支持地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)插值方法建立屬性模型
三維地質(zhì)模型動(dòng)態(tài)更新功能
可實(shí)現(xiàn)根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)、等高線數(shù)據(jù)、采掘揭露數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行更新，并發(fā)布至展示平臺(tái)，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。
三維地質(zhì)模型動(dòng)態(tài)更新
某煤礦工作面模型動(dòng)態(tài)更新后煤層頂?shù)装甯叨阮A(yù)測(cè)誤差減小效果
WebGIS功能
WebGL渲染引擎：支持基于WebGL引擎的前端渲染機(jī)制。
Cesium三維GIS服務(wù)：支持基于開源三維Gis引擎cesium的二次開發(fā)；支持各類坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；支持發(fā)布各類GIS服務(wù)。
某煤礦坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示意
基于遙感影像和行政區(qū)域地圖，實(shí)現(xiàn)三維地質(zhì)模型與影像和地圖的共同顯示，同時(shí)滿足傾斜攝影、遙感影像等地表模型的融合功能。
基于三維Gis平臺(tái)的影像、地圖及三維地質(zhì)模型服務(wù)
三維地質(zhì)模型可視化及交互模塊
三維地質(zhì)模型可視化
構(gòu)造模型可視化：支持三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型可視化，展示地層、斷層、地層體、陷落柱、侵入巖、地下暗河等地質(zhì)體可視化。
屬性模型可視化：支持三維地質(zhì)屬性模型可視化，能夠展示不同的屬性分布。
某煤礦礦山整體地質(zhì)模型
陷落柱模型（左）與屬性模型（右）
三維地質(zhì)模型交互：智能地質(zhì)保障系統(tǒng)的三維地質(zhì)建模工具和系統(tǒng)可視化平臺(tái)均支持基于三維地質(zhì)模型的剖切、挖洞、抬升、爆炸、漫游、測(cè)量及聯(lián)合可視化，并可支持剖面圖、平面圖的矢量圖導(dǎo)出。
建模軟件模型挖洞（左）平臺(tái)模型挖洞（右）
某煤礦模型抬升（左）與模型爆炸（右）
瓦斯、水文、火區(qū)等地質(zhì)災(zāi)害模型可視化：智能地質(zhì)保障系統(tǒng)的三維地質(zhì)建模工具能夠進(jìn)行各類地質(zhì)屬性模型的構(gòu)建，包括瓦斯含量、含水層單位涌水量、含水層滲透系統(tǒng)、主采煤層發(fā)熱量等的屬性模型構(gòu)建。
某煤礦瓦斯含量屬性模型和某煤礦各含水層單位涌水量（q）屬性模型
某煤礦含水層滲透系數(shù)（k）屬性模型和某煤礦煤發(fā)熱量屬性模型
多源信息融合可視化模塊
多源融合空間數(shù)據(jù)三維可視化：支持地下空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)信息、關(guān)聯(lián)信息、預(yù)測(cè)信息三維可視化。
某煤礦鉆孔、井巷、工作面地質(zhì)模型融合可視化
某煤礦工作面模型、豎井、巷道、工業(yè)廣場(chǎng)、地表影像、地質(zhì)異常區(qū)融合可視化
煤礦儲(chǔ)量評(píng)估和管理功能
不同階段儲(chǔ)量評(píng)估地質(zhì)模型：支持在不同階段的儲(chǔ)量評(píng)估。
礦山總體、保有、終了地質(zhì)模型
三維儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理功能：透明地質(zhì)模塊支持基于三維地質(zhì)模型的煤層塊段劃分和儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)，可靈活設(shè)置儲(chǔ)量計(jì)算工具，實(shí)現(xiàn)原煤儲(chǔ)量的快速計(jì)算。
某煤礦塊段劃分及儲(chǔ)量計(jì)算
某煤礦工作面儲(chǔ)量計(jì)算公式設(shè)置
煤礦隱蔽致災(zāi)因素管理和預(yù)警預(yù)報(bào)功能
平臺(tái)基于空間計(jì)算服務(wù)和三維地質(zhì)模型的支持，計(jì)算獲得隱蔽致災(zāi)地質(zhì)體的空間信息，結(jié)合井下工程動(dòng)態(tài)信息、實(shí)時(shí)監(jiān)控信息，對(duì)可能的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)。
隱蔽致災(zāi)因素預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)
平臺(tái)支持基于三維地質(zhì)屬性模型的隱蔽致災(zāi)因素預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)功能，通過對(duì)水文、斷層、沖刷帶、陷落柱、積水區(qū)、采空區(qū)、壓力區(qū)等不同地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行相關(guān)要素的屬性建模，全方位地實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的空間分布處理，通過設(shè)置統(tǒng)計(jì)范圍的形式對(duì)各類地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，必要時(shí)可直接導(dǎo)出相應(yīng)的災(zāi)害信息。同時(shí)，該功能支持地質(zhì)災(zāi)害與采掘工作面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害信息與采掘工作面的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，起到預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警的作用，切實(shí)保障礦井的安全生產(chǎn)。
工作面掘進(jìn)危險(xiǎn)構(gòu)造距離預(yù)警預(yù)報(bào)
隱蔽致災(zāi)因素透明表達(dá)功能：具備瓦斯、水文、煤質(zhì)、積水區(qū)、鉆孔等各類地質(zhì)隱蔽致災(zāi)因素的透明化表達(dá)，可實(shí)時(shí)查看采掘巷道與地質(zhì)隱蔽致災(zāi)因素的關(guān)系。
煤瓦斯含量分布和主要含水層單位涌水量分布
煤發(fā)熱量分布和封閉不良鉆孔
主要災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入功能：實(shí)現(xiàn)了災(zāi)害數(shù)據(jù)的接入，實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測(cè)、礦壓監(jiān)測(cè)、安全監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集，并構(gòu)建基于Clickhose的大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)災(zāi)害數(shù)據(jù)圖表分析，以及數(shù)據(jù)展示。
災(zāi)害監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)接入
服務(wù)于采掘工程的功能
地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)功能：支持采掘場(chǎng)景構(gòu)建，支持沿采掘巷道方向或任意方向的剖切，對(duì)采掘工作面地質(zhì)條件進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，輔助采掘生產(chǎn)。
回采工作面預(yù)測(cè)和掘進(jìn)工作面預(yù)測(cè)
地質(zhì)數(shù)據(jù)的共享功能：通過平臺(tái)的權(quán)限設(shè)置，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)的共享，提交任意條件組合的場(chǎng)景組建。
任意場(chǎng)景構(gòu)建和發(fā)布、共享
數(shù)字孿生采掘工作面
某煤礦支架和工作面煤層地質(zhì)模型
某煤礦煤礦采煤機(jī)、刮板機(jī)和煤層地質(zhì)模型
