前言：本站為你精心整理了礦區(qū)水文地質(zhì)中三維數(shù)字地質(zhì)模型的應(yīng)用范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要:介紹了礦區(qū)水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的提取方式，根據(jù)礦區(qū)的水文地質(zhì)特征，構(gòu)建了三維數(shù)字地質(zhì)模型，并闡述了該模型在礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)中的應(yīng)用，確保了礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的順利開展。

關(guān)鍵詞:礦區(qū)，水文地質(zhì)，三維數(shù)字

地質(zhì)模型，地質(zhì)評價(jià)市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷改革，對于煤礦整體的生產(chǎn)能力提出了更高的要求，需要企業(yè)及時(shí)地調(diào)整自身的戰(zhàn)略部署，最大限度地保證礦區(qū)生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展。結(jié)合現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀，可知做好礦區(qū)的水文地質(zhì)評價(jià)對于煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義，可以為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。在信息化技術(shù)手段的支持下，可以構(gòu)建出可靠的三維數(shù)字地質(zhì)模型，豐富礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容，提高礦區(qū)整體的生產(chǎn)作業(yè)工作效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的更多發(fā)展目標(biāo)。

1礦區(qū)水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的提取

完善礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)體系，需要采取有效的技術(shù)手段提取相關(guān)的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，為后續(xù)研究工作的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一般情況下，采用鉆探或者物理探測的方法提取水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)資料對礦區(qū)的地層的含水性、斷層等進(jìn)行必要地了解。在可靠的三維數(shù)字地質(zhì)模型的支持下，有關(guān)礦區(qū)水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的管理可以通過模型中的外接數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)，并在軟件系統(tǒng)里構(gòu)建出功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心和圖形編譯系統(tǒng)，利用某些功能鍵對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)有效地瀏覽。同時(shí)，三維數(shù)字地質(zhì)模型中記錄的數(shù)據(jù)可以依據(jù)標(biāo)高對生產(chǎn)勘探輪廓清晰的豎直剖面。這種剖面可以滿足使用者的地質(zhì)編譯、數(shù)據(jù)查詢及核對等方面的具體要求。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集的過程中主要利用的是Excel表格。除此之外，在對地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集整理的過程中，可以發(fā)揮3DMine軟件的優(yōu)勢進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。這些工作的順利完成，保證了三維空間與地質(zhì)數(shù)據(jù)的有效結(jié)合，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。

2礦區(qū)水文地質(zhì)特征

很多礦區(qū)實(shí)際生產(chǎn)中容易受到地下水的影響，客觀地決定了做好水文地質(zhì)分析工作的必要性。目前礦區(qū)的地下水類型主要包括碳酸鹽石裂隙巖溶水和碳酸巖承壓裂隙水。前者巖組含水層主要在其中溶蝕裂隙中流動(dòng)，中等富水等級實(shí)際作用效果明顯。同時(shí)，該巖組含水層包括了茅口組及重要的二疊系統(tǒng)下的棲霞組;后者的地下水貯存于該巖組的巖溶裂隙中，中等富水等級的作用效果突出，相關(guān)的巖組含水層主要位于石炭系擺佐組，水文特征明顯。

3三維數(shù)字地質(zhì)模型在礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)的構(gòu)建分析

由于礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，需要充分地發(fā)揮三維數(shù)字地質(zhì)模型的優(yōu)勢，增強(qiáng)礦區(qū)的水文地質(zhì)評價(jià)工作質(zhì)量，為礦區(qū)的安全生產(chǎn)活動(dòng)開展提供可靠的保障。在構(gòu)建三維數(shù)字地質(zhì)模型時(shí)，主要采用的建模技術(shù)是3DMine。這種建模技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，適用性強(qiáng)，可以結(jié)合礦區(qū)水文地質(zhì)的實(shí)際概況進(jìn)行建模，并對其中的水文特征進(jìn)行全面地分析，從根本上保證了礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)的科學(xué)合理性。在3DMine建模技術(shù)的作用下，運(yùn)用控制線及對應(yīng)的分區(qū)線相互融合的方法，可以對礦區(qū)的任何物體的剖面進(jìn)行地質(zhì)模型構(gòu)建，從而為實(shí)際問題的有效解決提供可靠的參考依據(jù)。在模型構(gòu)建的過程中，不同模型之間的交、并、差運(yùn)算方式可以選擇布爾運(yùn)算，并利用相關(guān)的函數(shù)分析模塊增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，確保所有的運(yùn)算結(jié)果能夠達(dá)到礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)的實(shí)際要求。同時(shí)，三維可視化模型包含著各種豐富的半變異函數(shù)，可以對某些參數(shù)的調(diào)整進(jìn)行深入地分析，簡化了地質(zhì)學(xué)問題處理過程中的工作流程，數(shù)據(jù)信息的處理效率更加高效。同時(shí)，利用三維數(shù)字地質(zhì)模型搜集數(shù)據(jù)信息的過程中，需要參考礦區(qū)的探礦鉆孔、水文地質(zhì)鉆孔等方面的重要資料，促使巷道位置上方的水文地質(zhì)觀測鉆孔及相關(guān)的剖面可以在地質(zhì)模型構(gòu)建中體現(xiàn)出來，形成功能更加強(qiáng)大的三維地質(zhì)與水文地質(zhì)相結(jié)合的地質(zhì)模型，提高模型使用中處理實(shí)際問題的工作效率。

4三維數(shù)字地質(zhì)模型在礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)中的運(yùn)用

在礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)的過程中，為了使最終的評價(jià)效果能夠達(dá)到礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的實(shí)際要求，需要充分地發(fā)揮三維數(shù)字地質(zhì)模型的優(yōu)勢。最大限度地完善水文地質(zhì)的評價(jià)體系，在保證礦區(qū)作業(yè)人員安全工作的同時(shí)增加煤礦企業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益。三維數(shù)字地質(zhì)模型在礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)中運(yùn)用時(shí)，相關(guān)的技術(shù)人員需要對礦區(qū)地層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水文特性等進(jìn)行深入地了解，確保三維數(shù)字地質(zhì)模型使用時(shí)可以與礦區(qū)的實(shí)際作業(yè)環(huán)境相吻合，進(jìn)而為各種實(shí)際問題的有效解決提供可靠的參考依據(jù)。當(dāng)施工巷道穿過礦區(qū)的棲霞組時(shí)，其中的涌水量相對較大。由于礦區(qū)不同地段的地下水上升的水位有所差異，某些區(qū)域容易出現(xiàn)大規(guī)模涌水的現(xiàn)象，加大了這些區(qū)域涌泥量問題產(chǎn)生的概率。對于高臺組的巷道施工必須增強(qiáng)專業(yè)設(shè)備的安全性能，主要在于這些施工中的硬質(zhì)巖較多，加大了施工難度。當(dāng)?shù)V區(qū)巷道周圍的巖層較薄時(shí)，實(shí)際的隔水效果相對較差，容易帶來大量的涌水。

同時(shí)，對于礦區(qū)巖層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域，當(dāng)其中的巷道頂板穩(wěn)定性受到較大的威脅時(shí)，也會(huì)對煤礦后續(xù)的生產(chǎn)活動(dòng)開展帶來較大的威脅。因此，運(yùn)用三維數(shù)字地質(zhì)模型時(shí)可以將不同的數(shù)據(jù)信息輸入到地質(zhì)模型中，以便這些模型在實(shí)際的應(yīng)用中可以快速地解決巷道的涌水問題，減少突發(fā)性涌水帶來的影響。將礦區(qū)二疊系棲霞組的信息輸入到信息化網(wǎng)絡(luò)中，可以構(gòu)建出不同厚度地層的可視化三維數(shù)字地質(zhì)模型，并對礦區(qū)的各種接觸面進(jìn)行有效地分析，從而對巷道底板的安全性能進(jìn)行綜合地評估，確定某些突發(fā)性涌水可能影響的礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域，方便了技術(shù)人員在較短的時(shí)間內(nèi)完成預(yù)防災(zāi)害事故的緊急方案的制定，給煤礦生產(chǎn)作業(yè)的順利開展帶來了重要的參考信息。同時(shí)，在運(yùn)用三維數(shù)字地質(zhì)模型的過程中，不同斷層對于礦區(qū)巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定影響程度也可以通過這種模型進(jìn)行必要地分析，從而避免了巷道底板涌水事故的發(fā)生，加快了煤礦企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)步伐。

5結(jié)語

礦區(qū)水文地質(zhì)評價(jià)能否達(dá)到實(shí)際的作用效果，依賴于可靠的三維數(shù)字地質(zhì)模型。這種模型包含的內(nèi)容非常豐富，使用中可以對礦區(qū)水文地質(zhì)的整體概況進(jìn)行綜合地評估，確保了礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的順利開展。在構(gòu)建三維數(shù)字地質(zhì)模型的過程中，技術(shù)人員需要充分地考慮各方面的影響因素，最大限度地發(fā)揮出參考模型的實(shí)際作用。三維數(shù)字地質(zhì)模型的有效使用，可以對礦區(qū)的水文地質(zhì)特性進(jìn)行系統(tǒng)的闡述，降低安全事故發(fā)生的幾率。

參考文獻(xiàn):

［1］謝文兵．地質(zhì)礦產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的建立與隱伏礦體立體定量預(yù)測研究［D］．長沙:中南大學(xué)，2012．

［2］張渭軍．水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維建模與可視化研究［D］．西安:長安大學(xué)，2011．

［3］翁正平．復(fù)雜地質(zhì)體三維模型快速構(gòu)建及更新技術(shù)研究［D］．北京:中國地質(zhì)大學(xué)，2013．

［4］陳松．基于三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的宿南礦區(qū)地下水演化與識別［D］．徐州:中國礦業(yè)大學(xué)，2014．

［5］竇莉．基于三維水文地質(zhì)模型的孔隙地下水三維流場動(dòng)態(tài)生成技術(shù)研究［D］．南京:南京師范大學(xué)，2013．

作者：孫慧軍單位：山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院