1、4結(jié)束語煤層氣的賦存的前提條件是要有良好的封閉條件。因此,煤層的吸附性和頂?shù)装宓臐B透性是影響煤層氣賦存的重要因素。研究含氣煤層的賦存條件,找到或預(yù)測出煤層氣含量較高的地段,具有重大意義。同時,水文地質(zhì)條件、斷層、褶皺等地質(zhì)因素是影響煤層氣運移的重要因素。對于那些承壓水封堵氣藏保存條件好,煤層連通性好,構(gòu)造封閉,壓力封閉的地段,煤層氣的富集程度最好,是勘探重點。參考文獻(xiàn)1馮三利.2006我國煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇與前景M.中國煤層氣開發(fā)利用技術(shù)進(jìn)展.北京:地質(zhì)出版社,P2-8.2費安琦,雷懷玉等.2006.中國石油煤層氣勘探開發(fā)實踐及發(fā)展戰(zhàn)略M.中國煤層氣開發(fā)利用技術(shù)進(jìn)展,北京:地質(zhì)出

2、版社,P9-13.3萬玉金,陳孟普.淺談煤層氣藏保存條件J.中國煤層氣,(1:,31-374付永乾,支光輝等.2007.地質(zhì)因素對瓦斯賦存及分布的影響J.安全生產(chǎn)與監(jiān)督.(1:30-315劉陽華,曹立剛等.2002.煤層氣與地下水的賦存及運動特征對比J.中國煤田地質(zhì),14(2:31-33作者簡介田乾乾(Tian Qian-qia,男,1987年生,本科,現(xiàn)于中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院學(xué)習(xí)。(收稿日期:2009-1-3The Control Factors and Existence Features of CBMSchool Of Resources And Earth Science,C

3、hina University Of Mining And Technology TIAN Qian-qian,HUANG Jian-liang,NIU HuanSchool Of Computer Science And Technology China University Of Mining And Technology LI Hai-yang Abstract Based on the research experience of CBM for resent ten years,we summed up the control factors and existence featur

4、esof CBM.This article main analyzed the existence features of CBM in coal bed,by research the control factors of CBM,brought some universal laws about the storage of CBM,and provide some reference suggestion for the CBM exploration.Key words CBM Existence Features Control Factors數(shù)字礦山數(shù)據(jù)庫、模型及三維可視化平臺的開

5、發(fā)中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院李許偉匡中文趙紅超中國礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院應(yīng)承靜摘要首先對國內(nèi)外數(shù)字礦山研究狀況進(jìn)行了介紹,然后指出目前存在的一些問題和不足,并提出了開發(fā)數(shù)字礦山數(shù)據(jù)庫、模型及三維可視化平臺的技術(shù)路線。對正在為實現(xiàn)數(shù)字礦山而努力的決策者和工程技術(shù)人員提供一些參考。關(guān)鍵詞數(shù)字礦山數(shù)據(jù)庫可視化信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1背景資源開發(fā)與環(huán)境維護(hù)問題是當(dāng)今世界共同面臨的重大問題,合理、有序、安全地開發(fā)礦產(chǎn)資源是保持經(jīng)濟(jì)增長和維護(hù)生態(tài)環(huán)境的保證。數(shù)字化和可視化技術(shù)應(yīng)用到礦業(yè)工程中,將為礦山建設(shè)和資源開發(fā)提供有力的支持,可以有效地管理礦山工程地質(zhì)的海量數(shù)據(jù)信息,提高地質(zhì)資料的利用效率,根據(jù)地質(zhì)信息采用數(shù)字化和

6、可視化技術(shù)建立三維礦山地質(zhì)模型可以為礦業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。1988年美國前副總統(tǒng)戈爾在美國加利福尼亞科學(xué)中心發(fā)表了題為“數(shù)字地球:21世紀(jì)認(rèn)識地球的方式”的講演,提出了“數(shù)字地球”概念,引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。數(shù)字礦山作為數(shù)字地球、數(shù)字中國的一個重要組成部分,也在中國的采礦中發(fā)揮著越來越大的作用。自1999年首屆“國際數(shù)字地球”大會上提出了“數(shù)字礦山(Digital mining ,DM ”概念以來,DM 的思想已開始深入人心,DM 科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)已悄然興起。國內(nèi)外專家和學(xué)者在數(shù)字礦山或者智能礦山方面做了大量的研究工作,并取得了豐碩的成果。所謂DM ,是“在統(tǒng)一的數(shù)控框架下,對真實礦

7、山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一理解、表達(dá)與數(shù)字化再現(xiàn),是數(shù)字礦區(qū)和數(shù)字中國的一個重要組成部分”。數(shù)字礦山的核心是在統(tǒng)一的時間參照與空間框架下,科學(xué)有序地組織、管理、維護(hù)和通過真三維可視化表達(dá)等不同手段獲取海量、異質(zhì)、異構(gòu)、多維、動態(tài)的礦山信息,并建立礦山信息的分布式共享、協(xié)同與利用機制,形成多種靈活便捷的數(shù)字方法與模擬工具,最大限度地挖掘和發(fā)揮礦山數(shù)據(jù)的潛能和作用,并貫穿于礦山規(guī)劃、生產(chǎn)、經(jīng)營與管理的全過程,保障礦山的科學(xué)決策與現(xiàn)代管理。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1國外研究現(xiàn)狀在應(yīng)用研究方面,采礦業(yè)發(fā)達(dá)國家的礦山信息化改造已經(jīng)邁出了堅實的步伐,加拿大國際鎳公司利用激光陀螺儀和激光掃描儀在水平和垂直面上掃描

8、礦山巷道的斷面,進(jìn)而產(chǎn)生巷道的三維結(jié)構(gòu)圖,澳大利亞CSIRO 已經(jīng)集成了鉆孔、三維地震、地質(zhì)、測量、地震、重力、地球物理等真三維數(shù)據(jù)煤礦虛擬環(huán)境,并實現(xiàn)了三維數(shù)據(jù)的解釋、驗證和認(rèn)知。在系統(tǒng)軟件79··開發(fā)方面,自20世紀(jì)80年代以來,國際上許多著名地質(zhì)采礦軟件公司相繼開發(fā)了地下三維可視化方面的軟件,如法國Nancy大學(xué)的GOCAD英國的DataM ine&Guiole,澳大利亞M aptek公司的Vulcan,加拿大Lynx公司的Lynx,美國M irrison-Knudson公司的地質(zhì)軟件包還有其它國家的如M inescape、M icromine、Survcad

9、、Whitle3D和4D等地質(zhì)采礦軟件,這些軟件從礦床模擬、開采評估、設(shè)計規(guī)劃、空間數(shù)據(jù)庫的建立、三角網(wǎng)生成方法、三角網(wǎng)面模型構(gòu)建方法、地質(zhì)體邊界的圈定和連接、儲量計算方法、生產(chǎn)管理等多方面對數(shù)字化礦山的建設(shè)起到了巨大推動作用。2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀在應(yīng)用研究方面,我國礦山信息化建設(shè)的現(xiàn)狀是總體水平不高,在礦山數(shù)字化技術(shù)水平方面與發(fā)達(dá)國家相比,還有很大的差距。近年來我國在礦山信息化、數(shù)字化、智能化建設(shè)方面進(jìn)行了大量研究工作。中國礦業(yè)大學(xué)等單位也相繼開展了采礦機器人(M R、礦山地理信息系統(tǒng)(M GIS、三維地學(xué)模型(3DGM、礦山虛擬現(xiàn)實(M VR、礦山GPS定位等方面的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用研究,并利用

10、國外軟件如LYNX、Vulcan等進(jìn)行了三維地質(zhì)模擬體可視化技術(shù)的應(yīng)用研究。在軟件系統(tǒng)開發(fā)方面,我國和發(fā)達(dá)國家相比也有很大差距,但也取得了一定的成就。如開發(fā)完成的GEOTOOLS3.0、LeadingGIS、M APGIS、SUPERM AP系統(tǒng)等都具有三維可視化的模塊。3數(shù)字礦山研究中存在的問題與不足經(jīng)過了科研工作者的大量工作,礦山信息化和可視化的研究取得了顯著的成果,但這一領(lǐng)域仍然存在很多問題亟待解決:(1數(shù)據(jù)管理方面。數(shù)據(jù)管理是數(shù)字礦山的運行基礎(chǔ),是系統(tǒng)中各種操作對象形成的依據(jù)。由于礦山數(shù)據(jù)量巨大,數(shù)據(jù)來源不同,數(shù)據(jù)格式差異大,缺乏較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)往往具有強烈的針對性,

11、移植性很差,阻礙了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的發(fā)展。(2數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面。目前常見的三維空間數(shù)據(jù)模型對于層狀或似層狀巖體的建模取得了很大的成功,對于空間形態(tài)不規(guī)則,受地質(zhì)構(gòu)造作用扭曲變形、錯動的地質(zhì)體的表達(dá)比較困難,或者說根本無法表達(dá)。(3三維地質(zhì)建模和可視化與工程數(shù)值分析脫節(jié)。三維礦山地質(zhì)建模是基于可視化技術(shù)的,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程數(shù)值模擬的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有很大差異,以這種方法建立的三維地質(zhì)模型難以進(jìn)行工程數(shù)值模擬。4技術(shù)路線依托采礦工程學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、計算機圖形學(xué)、計算機幾何學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等理論,將三維礦山地質(zhì)建模與可視化技術(shù)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)合起來進(jìn)行研究,建立一個能夠?qū)Ａ康V山地質(zhì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,能夠根據(jù)

12、礦山地質(zhì)信息進(jìn)行礦區(qū)三維地質(zhì)建模及可視化的礦山信息系統(tǒng),并根據(jù)礦山工程實際的需要編制數(shù)值模擬接口,實現(xiàn)三維可視化與工程數(shù)值模擬的有機集成。技術(shù)路線圖如下:5結(jié)語在數(shù)字礦山的建設(shè)中,應(yīng)注意到有的系統(tǒng)需要其他系統(tǒng)作為基礎(chǔ)或配套系統(tǒng),例如,露天礦自動調(diào)度系統(tǒng)最好有模型系統(tǒng)、相關(guān)的優(yōu)化系統(tǒng)和輔助設(shè)計系統(tǒng)與之配套,若單獨建設(shè),使用效率和效益會大受影響;優(yōu)化系統(tǒng)需要輔助設(shè)計系統(tǒng)將優(yōu)化結(jié)果變?yōu)榭尚蟹桨浮?yīng)先建設(shè)處于低層位的系統(tǒng)和易于實現(xiàn)且相對獨立的系統(tǒng),如已有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、輔助設(shè)計系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。在現(xiàn)階段,建設(shè)數(shù)字礦山需要的軟件中,有的可以購買國內(nèi)外現(xiàn)成產(chǎn)品,但數(shù)字開采系統(tǒng)中大部分軟件需要現(xiàn)開發(fā)。圖1技術(shù)路線圖數(shù)字礦山是一巨大而復(fù)雜的系統(tǒng),而且包含了當(dāng)今世界的多種先進(jìn)的技術(shù)理論,是一個全新的領(lǐng)域,當(dāng)前還有許多基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)需要攻克。因此需要有計劃有步驟地配合數(shù)字城市,在數(shù)字中國、數(shù)字地球的基礎(chǔ)上實施數(shù)字礦山計劃。同時應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析當(dāng)前國有礦山的具體情況,以礦山企業(yè)為主體,以政府和科研單位為指導(dǎo),以技術(shù)創(chuàng)新和體制創(chuàng)新為車輪,載著數(shù)字礦山這個巨系統(tǒng)駛進(jìn)數(shù)字中國的大廈!參考文獻(xiàn)1朱磊.“數(shù)字礦山”架構(gòu)的研究與進(jìn)展.能源與環(huán)境.2007.52劉曉明,羅周全,孫利娟,張