矿井导水构造三维精细模型构建与转换技术

樊娟^1,2,3，侯恩科¹，靳德武^2,3，乔伟^2,3，南生辉^2,3

1. 西安科技大学地质与环境学院2. 中煤科工集团西安研究院有限公司3. 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室

摘 要：为了解决矿井导水构造精细刻画与三维地质模型灵活继承中存在的陷落柱内部岩石结构刻画不精细、多源数据融合不准确等技术问题,开展了矿井导水构造多源数据融合实体模型构建方法、精细模型构建过程与模型转换系统开发等方面的研究。基于数据融合分布式结构理论,采用地质数据耦合、实体模型耦合和构建模式耦合3个层次的耦合策略,建立一套水文地质勘探多源数据融合为三维地质实体模型的构建方法,通过多源异构地质数据标准化预处理、跟踪与分类、数据配准、关联与融合等4个关键步骤,构建矿井导水构造多源数据融合实体模型。在地质统计学研究的基础上,以陷落柱为例,提出"矿井精细导水构造模型"与"广域概略模型"的基本概念,同时构建了陷落柱广域概念模型与精细模型。根据SURPAC和FLAC^3D 2种三维模型的属性与数据结构特点,提出了矿井导水构造SURPAC和FLAC^3D模型转换方法,利用JAVA语言和TCL语言研发了SURPAC-FLAC^3D模型转换系统,该系统同时支持本地、网络操作与多用户多台机器的远程控制,最终实现了导水构造实体耦合模型转换为FLAC^3D计算模型的目标,为矿山地质条件精细勘查与融合构建、矿山水害精准预测与防治提供技术支撑。

关键词：多源数据融合;导水构造刻画;精细模型构建方法;模型转换技术;