一、基于钻孔煤层赋存可视化的实现（论文文献综述）
王新苗[1]（2021）在《智能开采工作面精细地质建模研究 ——以黄陵某工作面为例》文中研究说明地质条件的复杂性已成为制约智能开采发展的瓶颈,亟需构建高精度的智能开采工作面三维地质模型。本文以黄陵一号矿某智能开采工作面为例,结合工作面综合地质探测信息,建立智能开采工作面地质模型,以期为智能开采提供地质导航。在收集工作面地质探测信息的基础上,采用多源异构数据融合技术,对工作面煤层厚度、顶底板起伏和地质构造等地质条件展开了分析;探讨了智能开采工作面地质建模的主要内容;基于TIM-3D矿井建模软件,构建工作面梯级地质模型,分析不同模型的地质特点;对构建的地质模型展开误差分析,探讨模型误差产生的原因。本文主要形成以下研究成果:（1）结合工作面开发不同阶段对应的地质信息,分别建立了工作面设计阶段模型、掘进阶段模型、采前准备阶段模型和回采阶段模型,分析了不同地质模型的底板起伏、煤层厚度和地质构造等地质条件。（2）地质模型与智能开采的交互关键在于采煤机结合地质截割曲线对前后滚筒截割高度进行调整。（3）构建的不同地质模型的精度均达到了梯级模型构建预测的精度,随着逐级动态模型的构建,模型的精度越来越高,其中回采阶段模型,预测煤层厚度与井下实际揭露测量的煤层厚度相比,8 m范围内绝对误差在15 cm以内;（4）地质模型的误差是建模数据准确度、建模数据量、建模数据分布和建模插值算法选取等因素共同造成的。论文以黄陵一号矿为例,建立了智能开采工作面地质模型,并对地质模型展开了误差分析,对智能开采实际生产地质模型动态更新的频次具有指导意义。
皮希宇[2]（2021）在《煤层群采动卸压煤与覆岩裂隙演化特征及其对瓦斯抽采的影响》文中进行了进一步梳理煤层群开采,煤与覆岩裂隙演化及渗流特征对于矿井瓦斯高效抽采至关重要。本文通过理论分析、相似模拟、数值模拟、现场验证等方法,研究了煤层群开采条件下煤层裂隙场特征,构建了覆岩采动裂隙分布模型,揭示了采动作用下煤岩体渗透规律,形成了采动作用下瓦斯抽采有利区确定方法,并进行了卸压瓦斯抽采工程应用。论文主要研究工作如下:针对煤层群采动煤层裂隙场与渗流场规律的认识,设计了两种循环加卸载路径下煤岩应力、应变、渗透率演化物理试验。分析得出单次采动和二次采动煤层应变和渗透率规律。分析得出裂隙场渗流场区域划分。通过流固耦合物理试验,揭示出承压煤层低瓦斯耦合灾变机理,分析得出瓦斯普通涌出、瓦斯低值异常涌出和瓦斯高值异常涌出及灾变的条件,根据峰值应力,定量划分出采动超前区段煤层应变“三带”、瓦斯渗流“三带”以及“三带”动态演化范围和特征。采用相似模拟试验方法对近距离煤层群开采裂隙场与采动应力场进行了研究,获得了覆岩裂隙带发育演化量化趋势,确定了瓦斯抽采的重点区域。通过理论计算和3DEC数值模拟,对裂隙带内的离层裂隙和破断裂隙等进行了分析,建立了采动裂隙高位环型裂隙体内破断块体结构模型,结合现场钻孔窥视等方法,综合确定覆岩裂隙带的发育高度及采动裂隙分布范围,从而给出了两类裂隙沿倾向分布形态的数值解,实现了两类采动裂隙的定量计算,量化了瓦斯运移优势通道。基于应力微单元分析和叠加原理,获得了采动影响后覆岩应力的分布特征,通过应力与渗透率之间的量化关系,阐明了采动应力作用下的渗透率分布特征,确定了覆岩不同应力分布情况下的渗透率分布并通过COMSOL数值模拟确定覆岩卸压瓦斯运移特征。对本文研究成果进行了现场验证,形成了一种综合确定覆岩裂隙带卸压瓦斯抽采位置的方法。
张帅[3]（2021）在《西北矿区浅表水系统稳定性控制机理与矿区规划原则 ——以榆神矿区为例》文中指出浅表水系统稳定性作为维系矿区生态系统平衡以实现可持续发展的重要纽带,是煤炭开采动态响应指标及矿区规划的核心。深入研究采动浅表水稳定性控制机理与矿区规划原则对提升我国西北矿区煤炭资源开发的整体性、有序性、系统性、科学性具有指导性意义。本文以岩土、覆岩损伤及渗流特征为基础,提炼了采动覆岩等效渗透系数计算方法,构建了采动浅表水系统稳定性的定量评价模型,提出了动态规划方法保障采动浅表水稳定的矿区规划原则,论文取得了以下研究成果:（1）揭示了采动岩土损伤及渗流演化机理。提出了非均质岩石损伤宏细观表征方法,揭示了非均质、裂隙形态对渗透率影响的内在机理,构建了非均质岩石应力-渗流-损伤-本构模型,定量揭示了不同采动损伤程度岩土层渗透率演化特征。提出了采动覆岩渗透率数值表征方法,实现采动覆岩渗透特性的实时更新。（2）给出了采动覆岩等效渗透系数确定方法。提出了采动覆岩损伤程度数值计算方法,揭示了采动岩土层最大损伤值与采高、岩土层层位的关系,分析了岩土层不同类型裂隙的水流特性,给出了考虑覆岩整体渗透性的岩土层破断损伤的采动覆岩等效渗透系数计算方法,基于改进的采动覆岩变形及三维空间渗透率的动态模型,揭示了采动覆岩等效渗透系数时空演化特征。（3）阐明了采动浅表水系统响应特征及控制机理。提出了采动覆岩等效渗透系数数值化处理方法,构建了考虑浅表水侧向补给、入渗补给及多开采单元浅表水渗漏模型,揭示了不同开采单元影响下浅表水响应特征,探讨了开采高度、煤水间距、恢复时间、开采范围对浅表水系统稳定性的影响机制,阐明了浅表水系统多矿井开采扰动效应。（4）提出了浅表水系统稳定约束下的矿区规划原则。提出了矿区采动浅表水稳定性评价方法,实现榆神矿区不同开采强度浅表水系统稳定性分区,创新出基于动态规划及优化模型的多矿井科学产能布局方法,以榆神矿区为例,构建了基于浅表水系统稳定的矿井布局新模式,量化了榆神矿区典型地质条件矿井布局方案,明确了动态规划方法保障采动浅表水稳定的矿区规划原则。该论文有图185幅,表53个,参考文献251篇。
朱梦博[4]（2021）在《采煤工作面高精度三维地质模型动态构建技术研究》文中研究指明目前,在采煤工作面煤层赋存条件采前探测的基础上,构建工作面高精度三维地质模型,已成为煤炭智能化开采地质保障技术的研究热点。本论文以采煤工作面多种地质探测成果为基础,采用理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法,对采煤工作面的煤层厚度及顶/底板预测、工作面静态地质模型构建及其动态更新等多个方面进行了研究。取得的主要成果如下:（1）分析了采煤工作面全生命周期内地质建模数据的特征,将工作面地质模型抽象为煤层顶/底板、煤层厚度和地质构造3个子模型,对比优选了断层和陷落柱可视化建模方法。（2）将贝叶斯克里金法（Bayesian Kriging,BK）引入到槽波地震（In-seam seismic survey,ISS）煤厚反演中,提出了ISS-BK煤层厚度预测方法。（3）提出了以顺层钻孔为约束的煤层顶/底板迭代插值方法,通过引入虚拟顶/底板点对煤层顶/底板模型进行地质约束,避免了煤层顶/底板模型与顺层钻孔之间形成非逻辑交点。（4）以XY-S工作面为试验点,采用ISS-BK煤厚预测方法和顶/底板迭代建模方法分别建立了煤层厚度子模型和顶/底板子模型,结合构造综合解释成果,构建了XY-S工作面采前三维静态地质模型。（5）提出了以递进式预测方法为核心的采煤工作面三维动态地质模型构建技术,XY-S工作面初步试验结果表明:静态地质模型煤厚、底板平均误差分别为0.18 m、2.15 m;动态地质模型煤厚、底板平均误差分别为0.15 m、0.85 m;每2个截割循环（约1.6 m推采宽度）对采煤工作面进行1次地质编录,并更新地质模型时,预测动态地质模型煤层底板精度可达到0.15 m。（6）对基于工作面视频图像的地质编录技术进行了先导性研究,并根据摄影测量原理和深度卷积神经网络,实现了工作面局部煤-岩柱状信息自动提取。
张祥良[5]（2021）在《等离子体击穿受载煤体的电学响应及致裂增渗机理研究》文中研究表明我国瓦斯（煤层气）资源储量丰富,但煤层渗透性低严重制约了瓦斯的高效开发,在国家需求煤层气“增储上产”及产业整体处于“瓶颈”阶段的新形势下,积极探索新型的瓦斯增产方法意义重大。研究显示,以物理放电为基础的等离子体具有能量密度高、破坏性强的特点,在煤层致裂、解堵及增渗领域具有显着效果,受到业界高度关注。本文综合运用多学科交叉理论分析、宏微观相结合实验、等离子体电场数值模拟等研究方法,在设备上自主创建受载煤岩等离子体致裂增渗一体化实验系统,实现原位条件下煤体等离子体致裂与渗透率定量表征一体化操作;在研究方法上通过定量化、可视化研究击穿煤体内复杂孔-裂隙结构及渗透性演化规律;在研究思路方面以等离子体强化瓦斯抽采过程中涉及的电学响应、物性演化和多孔介质内瓦斯储运为研究主线;在理论方面阐明击穿煤体裂隙起裂及孔-裂隙演化模式、建立等离子体在煤体内部的流注发展模型、揭示击穿煤体内瓦斯运移机制。取得的研究成果如下:阐明了离子溶液与轴围压对煤体临界击穿电压的影响规律,提出了离子溶液改善煤体导电性的概念模型,建立了离子溶液浓度与煤体临界击穿电压之间的定量表达式。结果表明:煤体饱和离子溶液后原本的“导电死区”转变为“导电连续区域”,临界击穿电压随离子溶液浓度的增加而降低,击穿场强与浓度之间存在负指数函数关系;不同方向的地应力对煤体击穿难度的影响不同,轴压有利于降低煤体的击穿难度,而围压则会限制等离子体通道在煤体内部的扩展;受载煤体在等离子体作用下主要以新生裂隙为主,孔隙结构变化为辅。探讨了受载煤体击穿过程中典型电压与电流波形,研究了电压、击穿次数等关键影响因素对电学参数的影响规律,揭示了等离子体击穿受载煤体的电学响应机制。结果表明:增加击穿电压有利于加快煤体极化的速度、降低预击穿周期,峰值电流与击穿电压之间呈线性相关的关系;煤样首次击穿时难度最大,短时间内增加击穿次数,预击穿周期会骤降甚至消失,峰值电流随击穿次数增加呈现出先上升后稳定的趋势;等离子体影响煤体的电学性质,产生的影响有利于下一次击穿,临界击穿电压与击穿次数呈现出先线性下降后趋于稳定的趋势。研究了等离子体击穿煤体的动态发展过程,阐明了等离子体对煤体选择性破碎的致裂机制,构建了等离子体在煤体内部的流注发展模型。结果表明:等离子体通道在煤体内由正极逐渐发展到负极,电压越高等离子体通道携带的能量密度就越大,对煤体产生的冲击破坏效果就越强;电场强度在高介电常数介质内部表现出减弱的趋势,在低介电常数介质内部表现出增强的趋势,导致等离子体对煤体内裂隙的扩展具有选择性;等离子体在煤体内部的发展以流注的形式存在,二次电子崩是流注发展的关键。定量化、可视化研究了等离子体对煤体内部连通性孔-裂隙的影响规律,构建了击穿煤体等效拓扑网络模型,揭示了击穿煤体多尺度孔-裂隙结构损伤致裂机制,提出了击穿煤体孔-裂隙结构的损伤演化模式。结果表明:等离子体携带的高温会降低煤体含氧官能团（羟基与羰基）含量;击穿煤体中孔、大孔显着增加,累积孔隙和分形维数随电压的增加而增加;击穿煤体表面裂隙深度与宽度能达到几十至数百微米级别;击穿煤体内形成了相互贯通的空间裂隙网络,对流体的运移存在导流与控制作用;击穿煤体的抗压强度明显降低,与击穿电压之间存在负指数函数关系;等离子体对煤体存在扩孔、破孔、穿孔及裂隙扩展四种模式。阐明了击穿煤体内瓦斯运移（吸附、扩散、渗流）机制,揭示了击穿电压、击穿次数对孔-裂隙导流能力的控制机制。结果表明:受等离子体对煤体官能团结构的影响,击穿煤体吸附瓦斯的能力降低;击穿煤体内瓦斯扩散速率提升显着,且电压越高扩散速率增加越快;击穿前煤体的渗透率数量级仅为10-2 m D,击穿后渗透率可达几个m D级别,可使煤体的渗透率提高几十至数百倍;煤体渗透率随击穿电压的增加而提高,击穿次数增加后,煤体内粉碎区域半径扩大,一定程度上会堵塞部分气体渗流通道,但粉碎程度增加后有利于瓦斯解吸与扩散速率的增加。本文所取得的研究成果完善了等离子体对煤体致裂增渗机理的研究理论,进一步推动了等离子体技术在改善煤层透气性领域的应用。基于以上研究成果,博士期间作为负责人完成中央高校基本科研业务费等3项,以第一作者和通讯作者发表相关学术论文12篇（JCR一区SCI论文7篇,Top期刊8篇）,累积影响因子47.272,授权发明专利15项。本论文共计包含图131幅,表6个,参考文献340篇。
任磊[6]（2020）在《基于三维马尔可夫链模型的煤层顶底板岩性模拟研究》文中指出煤层顶底板岩性的空间分布及其工程性质,对煤层回采方法及其效率,工作面管理等具有直接影响,可一定程度上促进各类相关煤矿地质问题的研究。本文基于三维马尔可夫链模型,对区域内的离散钻孔岩性数据进行分析统计,模拟出研究区内煤层顶底板岩性分布情况,并把岩性模拟数据赋值于GOCAD中的SGrid模型,对数据进行展示利用。本文重点是将转移概率统计学方法应用到平煤八矿己15煤层。首先对己15煤层的深度和厚度进行克里金插值得到煤层赋存深度以及厚度变化的空间规律。选取己15煤层一个工作面进行顶底板岩性模拟,根据研究区内钻孔资料计算相同间隔下岩性间的垂向转移概率,建立马尔科夫链模型;利用瓦尔特相律,建立水平方向上的转移概率矩阵;最后利用条件模拟方法得到研究区内的岩性三维模拟结果。对初次模拟结果进行检验,发现准确率不高,对照检验结果调整参数,提出把煤层作为分割线,分别对煤层上下顶底板进行岩性模拟,最终得到煤层上下50m范围内岩性预测情况,再次通过检测,发现其准确率有明显提高,且岩性分布更加连续,较符合地层沉积规律。对比T-PROGS软件和GOCAD软件SGrid模型的数据组织形式,发现两者的数据组织规律,实现不同数据接口下属性数据的转移,并在GOCAD中对岩性模拟数据进行三维展示与利用,制作岩性模拟结果的三维剖面图,完成给定区域的开挖模拟可视化结果。研究表明,利用三维马尔可夫链可以把离散的钻孔数据插值模拟出连续的地层岩性数据。三维模拟过程中,应选取层厚较薄的岩性厚度作为步长对岩性数据进行等间隔统计。模拟时若岩性转移随深度变化差异较大的情况下,岩性模拟长度跨度小得到的结果相对更准确,实际操作中可结合实际情况对岩性数据进行分段模拟,从而获得较好的三维模拟结果。T-PROGS软件和GOCAD软件SGrid模型具有相似的数据组织形式,对两者属性数据进行网格位置的变换使其一一对应,即可实现属性转移。GOCAD软件能更好的对岩性模拟数据进行三维可视化展示分析,如岩性三维展布、三维动态剖面图、开挖模拟可视化等。图43表10参73
王桔[7]（2020）在《鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿过程随机模型研究》文中研究说明砂岩型铀成矿系统的研究一直是全世界铀矿开采、勘探的热点问题,亦成为数字地质科学研究的重点。解决数字地质科学的复杂性问题,需要创建模型将问题定量化、标准化,同时将地质过程（时间与空间）程度刻画更为精确。因此,应用地质过程随机模型来表达地学意义,更具有适应性和学术价值。本文从砂岩型铀矿成矿系统复杂性分析入手,在前人研究成果基础上,进行尝试的一种探索性研究。砂岩型铀矿是在表生地质作用下,由周缘不同含铀母岩蚀源区提供的铀及相关元素历经风化、剥离、水解、迁移、沉积、聚集等一系列深时演化过程,在地表土壤及水系中形成了分散晕或水系沉积物,代表元素迁移痕迹,这种地球化学数据具有多元多期次叠加过程,建立网格采样所形成的离散样本空间也具有叠加性。由于盆地周缘与盆地之间地形地貌上的差异性原因,含矿流体迁移方向总体上由高地形向低地形释放能量。因此,体现在地球化学元素离子网格数据特征上,可抽象为物质质点的定向移动（有限制的布朗运动）,由于移动过程的定向性,可认为空间质点性质与其源头相邻上方质点有关,也就是说按照流体运行方向,空间质点的性状仅与其上游邻点表现出极强的相关性,而与上游间隔点或下游间隔点无关或弱相关,这种空间运行状态启发我们,元素质点运动呈现极强的无记忆性,也即遵守马尔可夫性。鉴于取样网格离散性质,可以认为元素离子迁移质点构成马尔可夫链;盆地沉积地层分布在空间秩序上呈现无后效性,也即地层当前层只与它紧邻下覆层分布有关,与其它地层层序号无关,因此可将盆地沉积地层视为具有马尔可夫性。这正是本文运用马尔可夫链来度量和解释铀及相关地球化学元素表征迁移演化及铀矿盆地地层建造空间分布的原因。可将整个成矿过程划分为:以测井数据马尔可夫链模型和以地球化学元素迁移过程马尔可夫链模型,两大随机模型组合为标志的砂岩型铀矿成矿过程空间分布的研究。从而佐证砂岩型铀矿表生成矿系统马尔可夫链模型,在砂岩型铀矿资源定量评价中的地位与支撑作用。论文内容属于国家973计划《中国北方巨型砂岩铀成矿带陆相盆地沉积环境与大规模成矿作用》项目中第5课题《基于大数据的铀资源潜力评价》（课题编号:2015CB453005）的组成部分。以鄂尔多斯盆地钻孔测井数据及地球化学元素作为数据支撑,创建钻孔测井数据马尔可夫链模型和地球化学元素迁移过程马尔可夫链模型两大随机模型,并根据结果度量盆地内部沉积相结构及含矿地层特征分析,并解释盆地外围铀及相关元素表征迁移演化过程,最终为陆相盆地砂岩型铀矿地球化学元素迁移能力分析及成矿过程估算提供理论依据。其主要成果如下:1.以钻孔测井数据为案例的地层状态空间马尔可夫链模型分析（1）利用钻孔测井数据,建立铀矿赋矿地层的马尔可夫链模型,并通过地层转移概率计算确定各地层岩性状态的转移大小;（2）应用钻孔测井数据,建立赋矿地层的马尔可夫熵,揭示地层岩性转移概率随机性发生的规律;（3）对钻孔测井数据进行标准化处理,建立砂岩型铀矿地层钻孔测井数据贝叶斯模型,推断盆地砂泥结构;（4）根据钻孔测井曲线图的曲线形状,判断目标区的岩性状态和砂体内部结构以及沉积相对砂岩铀矿化控制;2.基于铀及相关地球化学元素离散取样数据的马尔可夫链模型分析（1）对地球化学元素进行预处理并剔除“奇异值”,通过地球化学元素关联性分析,以硼（B）、铀（U）、钒（V）三个关联性较高元素为例,建立元素迁移的马尔可夫转移概率模型,绘制含量二维图及转移概率三维图;（2）通过地球化学元素迁移马尔可夫转移概率,绘制以硼（B）、铀（U）、钒（V）三个元素为例的元素转移路径图,并应用聚类分析,将三元素转移路径聚类为三条主要线束路径并叠加。
汪皓[8]（2020）在《突出煤层定向钻进随钻瓦斯参数动态反演及消突效果评价研究》文中认为煤与瓦斯突出是影响深部煤炭安全开采的主要灾害之一,随着采深的递增,地应力和煤层瓦斯参数也不断升高,加剧了煤与瓦斯突出的严重性。深部条件下,传统区域防突措施存在工期长、抽采效率低等问题,严重影响了煤矿的安全高效生产。为提高防突效率,一种大直径、远距离、高效率和低成本的定向钻进区域防突技术得到了发展,本文针对该技术在区域防突方面存在的钻孔参数设计理论依据不足、煤层瓦斯参数测定难、煤层消突评价方法不准确等难题,建立了考虑基质、裂隙应变的受载煤体双孔隙双渗透气固耦合模型,模拟分析并确定了抽采负压非定常分布下的大孔径多分支定向长钻孔布孔间距;建立并提出了煤层原位瓦斯参数反演的数学模型和方法,分析了煤层瓦斯参数区域差异性特征;建立并提出了煤层区域消突效果高效动态评价的模型和方法,并在薛湖煤矿现场进行验证,研究取得的主要成果如下:（1）探讨了抽采负压对瓦斯涌出的导流作用机制,建立了变质量瓦斯流在钻孔内流动时抽采负压压降微分方程,得到了抽采负压沿孔长方向的非定常分布模型,分析了钻孔抽采负压的衰减规律,结果表明:在已知钻孔抽采参数条件下,多分支定向梳状长钻孔孔内抽采负压变化规律符合指数函数形式。（2）基于多孔介质弹性理论、有效应力定律和吸附应变理论等理论,提出了影响煤基质应变的机械压缩系数和吸附系数,构建了考虑煤基质、裂隙变形受机械应变和吸附应变影响的受载煤体双孔隙双渗透模型,模拟了抽采负压非定常分布下大孔径多分支定向钻孔瓦斯涌出演化过程。结果表明:当抽采负压非定常分布时,定向钻孔各分支孔的瓦斯抽采有效影响半径沿孔长方向呈现逐渐减小趋势,并确定了试验煤层定向钻孔最优间距。（3）分析了钻进过程中煤屑及煤壁瓦斯涌出规律,建立了以钻孔瓦斯涌出量为基础的煤层瓦斯参数反演模型,提出了随钻测试煤层原位瓦斯压力和含量的反演方法,并进行现场应用,实现了煤层瓦斯参数测定结果的精细化和可视化。结果表明:煤层原位瓦斯参数分布不均匀,具有明显的区域差异性特征,数值上整体表现为正态分布,且反演计算误差在5.35%～18.18%之间,证明了反演模型的准确性和可靠性。（4）基于煤层原位瓦斯压力精细分布、煤层瓦斯抽采演化过程及瓦斯抽采总量,建立了煤层消突效果高效动态评价模型,并进行现场验证。结果表明:传统的煤层区域消突达标评判方法在计算煤层瓦斯总量、瓦斯抽采达标总量、抽采达标率和确定抽采达标时间上均存在较大的误差,无法保证在规定的时间内实现煤层全部抽采达标,而由新模型的计算结果与现场实际更接近,可靠性更高。本文的研究成果对于加强煤层瓦斯参数精细化和可视化研究、完善区域防突理论与技术、实现煤与瓦斯突出精准防控具有重要的理论意义和实践价值。该论文有图221幅,表17个,参考文献221篇
朱圣凯[9]（2020）在《采煤工作面煤层赋存形态三维可视化研究》文中提出随着信息技术和计算机技术的迅猛发展,结合人工智能、计算机仿真、空间插值及曲面拟合等技术实现煤层地质体三维可视化模型已经成为当前国内外学者研究的热点。采煤工作面煤层地质体三维可视化可直观地展现煤层、岩体等地质现象的空间几何特征、拓扑关系及内部属性特征,使煤炭企业管理者能够直观地了解采煤工作面煤层赋存特点,进而为煤炭企业的透明开采、智能开采、分质开采提供科学依据及决策支持。论文以采煤工作面地质探勘数据及巷道采样数据为基础,运用三维可视化及地理空间数据模型的理论与方法,研究了采煤工作面煤层赋存形态的多层数字高程模型（DEM）和煤层曲面拟合模型的构模方式,构建出相应的三维可视化模型。主要研究如下:（1）分析采煤工作面涉及的数据之间的组织方式及关联模式,结合煤层地质体“层状分布”特性,实现各煤层表面的规则格网划分,采用自适应差分进化Kriging算法对格网点高程值进行预测,通过分析建模区域内各地层界面间的拓扑关系,建立煤层赋存形态的多层DEM模型。（2）将空间相关性概念与遗传算法引入到拟CatmullRom曲面拟合算法中,探索出能够精确刻画各煤层表面离散点所表示的坐标之间关系的曲面函数解析表达式,通过对比实验验证了优化后的拟CatmullRom曲面拟合算法的均方根误差（RMSE）和平均绝对百分误差（MAPE）更小,拟合精度更高。（3）探索基于Web GL标准、以浏览器为载体的三维数字化建模方式,借助Three.js三维图形开发框架构建了无插件、可移植、跨平台、支持多浏览器运行的煤层赋存形态三维可视化模型,真实地反应了煤层赋存形态、产状和内部构造特征,在煤层表面模拟和内部属性表达两个方面达到了良好的融合,为生产决策提供依据。
张开仲[10]（2020）在《构造煤微观结构精细定量表征及瓦斯分形输运特性研究》文中进行了进一步梳理我国煤储层资源开采面临着“三高一低”复杂地质环境,煤与瓦斯突出事故频有发生,煤矿安全中涉及突出灾害的研究课题仍是重中之重。国内外现场突出事故案例表明地质构造是煤与瓦斯突出发生的重要控制因素,地质运动过程中煤储层结构演化受到构造因素而形成低强度弱粘结构造煤,其宏微观结构从根本上决定了突出易发区储层具有煤与瓦斯突出危险性。本文主要运用表面物理化学、吸附科学、流体力学、分形学、油气储层地质学、煤力学等理论,分别从微观孔裂隙形态学、微晶化学形态学、微观连通拓扑学、微观分形几何学等方面开展了构造煤和原生煤大分子尺度、纳米尺度、微米尺度、毫米尺度等多尺度多维度系统研究,构建了能综合描述煤体微观结构复杂程度的归一化评价体系及分形输运模型,研究了突出易发区构造因素对储层瓦斯赋存运移的宏观和微观控制作用,揭示了构造煤和原生煤微观结构本质差异性,探讨了构造煤宏微观结构突出倾向性及对突出机理再认识,得到的主要结论如下:（1）构造因素对煤微观孔裂隙形态学多尺度结构改造决定了储层流体的存在形式和传输性能。光电辐射技术表征了煤体表观极度粗糙的多尺度形貌及空间形态特征,反映出微观结构内可能出现不利于流体有效运移的收缩型（Constriction）孔隙配置关系,而流态法对应曲线所产生滞后环现象虽然有不同机理解释,但也验证了控制瓦斯有效运移的收缩型空间广泛存在;构造煤三维表观形貌比原生煤呈现更多不规则特征,构造因素对介孔和大孔发育影响较大,导致收缩型结构更加发育,促使构造煤孔喉比和曲折度降低而呈现结构简单化;基于逾渗理论推导了煤体简化孔隙网络可达性（Accessibility）评价数学表达式,证明了煤微观形态结构运移路径受构造因素影响而更多样化,且气体分子运移效率也进一步提升。（2）煤化程度和构造变形对煤微晶形态学结构演化起到关键作用,从分子尺度上控制着超微孔隙结构发育特征。随着变质程度和构造作用增强,煤大分子形态结构发生了微观尺度演化,引起微晶结构尺寸朝向芳香化程度、石墨化度、结晶度增加的趋势生长;同时,高阶构造煤相比原生煤在类石墨芳香晶格条纹长度、生长取向角度和多环芳烃尺寸归属上具有更高芳构化和有序化程度,微晶结构单元整体更加密集化、堆叠化、缩合化、芳构化,促使超微孔隙朝更发育方向演化。（3）从数字化、可视化、无损化角度建立了构造煤结构三维重构模型,获取了微观连通拓扑学网络结构及其定量参数演化特征。原生煤微观结构三维重构中近似垂直分布的割理系统将基质分割成立方体块;构造煤中微裂隙和孔隙群零星分布在尺度空间内,导致基质尺度减小;外应力加载后重塑构造煤内部裂隙空间骤减,形成以连通团为主局部有杂乱弥散状发育的微裂隙形式。在三维重构和形态学骨架模型基础上,获得原生煤、构造煤、重塑煤的平均曲折度分别是1.2213、1.1205、1.1741。依据最大球算法获取了拓扑等价连通结构和定量参数演化特征,构造煤孔腔与喉道的等效体积、直径、长度及连通性相比原生煤大幅增加,而重塑煤受到外加载荷导致配位数发生骤减。开展了微观拓扑学等效网络模型流动模拟,构造煤在不同方向上展示出相似流动规律,压力值普遍高于原生煤,而原生煤不同方向展现不同流动压力分布,其微观结构体现出非均质性和各向异性。（4）基于分形几何学结构属性建立了综合表征原生煤和构造煤微观结构复杂程度的系数及瓦斯分形输运数学模型。在分形学思维框架下将满足分形标度定律的原生煤储层认定为若干束管状大割理连接分叉小割理通道共同构成的类树状分支结构,将受构造地质作用的构造粉煤体认定为毛细管状结构;通过对两种简化结构进行分形表征,厘定基于分形理论的原生煤体和构造煤体微观结构几何学属性,在此基础上获取了微观结构复杂度系数并构建了分形瓦斯流动输运数学模型,选取100μm和20μm分别作为裂隙通道最大直径上下限值,通过渗透率实测数据与分形渗透率拟合曲线验证了分形渗流输运模型可靠性。（5）构造地质演化导致原生煤和构造煤结构产生多尺度本质化差异,间接控制着储层宏观和微观瓦斯赋存和运移特征,确定了突出易发区构造煤的宏微观结构演化特征及对其多尺度结构突出倾向性的宏观和微观再认识。原始储层受到多期构造地质运动影响,其宏观结构演化为易碎裂、质地软、无光泽的构造煤散体颗粒;基于拓扑学连通性结构参数、分形输运模型和多尺度多维度本质差异化表征综合反映出解除应力构造煤复杂程度低于原生煤,孔隙长度缩短,连通性能显着提升,瓦斯运移难度降低,而外加应力重塑煤分形复杂度重新升高,收缩孔更加发育,低配位数、高曲折度和高孔喉比特性也促使其连通特性和瓦斯运移效率降低,瓦斯运移难度加大;通过祁南矿井区域地质构造对储层瓦斯运移宏观和微观控制作用方面验证了地质构造对储层瓦斯赋存和运移主导控制性,其中随构造因素影响增加,分形复杂度系数从1.701下降至1.565,坚固性系数由0.7减少至0.2,渗流通道孔容从0.016 mL/g降低至0.004 mL/g,瓦斯运移难度减小,微观结构输运瓦斯能力越强。以上结果有助于论证构造煤储层结构的突出倾向性特征。本论文共有图109幅,表12个,参考文献227篇。
二、基于钻孔煤层赋存可视化的实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于钻孔煤层赋存可视化的实现（论文提纲范文）
（1）智能开采工作面精细地质建模研究 ——以黄陵某工作面为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 智能化开采 |
| 1.2.2 智能开采地质信息透明化 |
| 1.2.3 三维地质建模技术 |
| 1.2.4 研究区智能开采技术与装备 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 工作面地质探测工程 |
| 2.1 矿井地质概况 |
| 2.1.1 矿井位置 |
| 2.1.2 矿井地层 |
| 2.1.3 构造 |
| 2.1.4 煤层 |
| 2.1.5 隆起及冲刷 |
| 2.2 工作面概况 |
| 2.3 工作面地质探测工程概述 |
| 2.3.1 地面钻探 |
| 2.3.2 巷道精细化定位与编录 |
| 2.3.3 槽波地震勘探 |
| 2.3.4 瓦斯抽采钻孔测井 |
| 2.3.5 回采工作面定位与编录 |
| 3 工作面地质条件分析 |
| 3.1 多源异构地质探测数据融合 |
| 3.1.1 地质探测数据分类 |
| 3.1.2 多源异构地质数据空间融合 |
| 3.1.3 地质探测数据交叉验证 |
| 3.2 工作面地质条件分析内容及方法 |
| 3.3 研究区智能开采工作面地质条件分析 |
| 3.3.1 煤层底板等高线 |
| 3.3.2 煤层顶底板形态 |
| 3.3.3 煤层厚度分析 |
| 3.3.4 异常地质体分析 |
| 4 智能开采工作面地质建模 |
| 4.1 智能开采工作面地质建模主要内容 |
| 4.2 建模插值算法选取 |
| 4.2.1 确定性插值算法 |
| 4.2.2 不确定性插值算法 |
| 4.2.3 智能开采地质建模插值算法优选 |
| 4.3 TIM-3D矿井地质建模软件介绍 |
| 4.4 建模方法及流程 |
| 4.5 梯级模型构建 |
| 4.5.1 工作面设计阶段模型 |
| 4.5.2 工作面掘进阶段模型 |
| 4.5.3 工作面采前准备阶段模型 |
| 4.5.4 回采阶段模型 |
| 4.6 地质模型与智能开采交互机制 |
| 4.6.1 智能开采与地质模型关系 |
| 4.6.2 地质模型与智能开采交互 |
| 5 地质模型误差分析 |
| 5.1 建模误差来源 |
| 5.2 模型误差分析方法 |
| 5.3 研究区地质模型误差分析 |
| 5.3.1 梯级模型误差 |
| 5.3.2 模型误差对比分析 |
| 5.3.3 误差原因 |
| 5.4 模型精度提高的方法 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（2）煤层群采动卸压煤与覆岩裂隙演化特征及其对瓦斯抽采的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 国内外研究现状 |
| 2.1.1 采动影响下采动应力研究现状 |
| 2.1.2 采动影响下采动裂隙研究现状 |
| 2.1.3 采动位移分布特征研究现状 |
| 2.1.4 煤体渗流特征研究现状 |
| 2.1.5 煤层低瓦斯与应力耦合灾变机制研究现状 |
| 2.2 问题分析归纳 |
| 2.3 研究内容与研究方法 |
| 2.3.1 研究内容 |
| 2.3.2 研究方法 |
| 2.3.3 技术路线 |
| 3 复合采动邻近煤层应力场、裂隙场及瓦斯渗流特征 |
| 3.1 煤层裂隙结构特征及其分类 |
| 3.2 单次采动下煤岩损伤及渗流规律实验研究 |
| 3.2.1 试验装置与实验方案 |
| 3.2.2 单次采动循环加卸载路径下应力-应变关系 |
| 3.2.3 单次采动循环加卸载路径下峰值应力 |
| 3.2.4 单次采动梯级循环加卸载路径下残余应力分析 |
| 3.2.5 单次采动梯级循环加卸载路径下变形渗流特征 |
| 3.3 二次采动下煤岩损伤及渗流规律实验研究 |
| 3.3.1 试验装置与实验方案 |
| 3.3.2 二次采动循环加卸载路径下应力-应变关系 |
| 3.3.3 二次采动循环加卸载路径下峰值应力 |
| 3.3.4 二次采动梯级循环加卸载路径下残余应力分析 |
| 3.3.5 二次采动梯级循环加卸载路径下变形渗流特征 |
| 3.4 邻近煤层低瓦斯耦合灾变机制 |
| 3.4.1 含气煤样低气压耦合渗流灾变物理实验设计 |
| 3.4.2 实验结果分析 |
| 3.4.3 承压煤层低瓦斯耦合灾变机理 |
| 3.5 采动应力分布与渗透率分区 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 近距离煤层群卸压开采应力场及覆岩裂隙场特征实验研究 |
| 4.1 煤层群开采裂隙演化相似模拟实验 |
| 4.1.1 煤层及顶板条件 |
| 4.1.2 相似模拟相似比确定方法 |
| 4.1.3 模型铺设与测点布置 |
| 4.2 煤层群开采条件下覆岩位移与采动应力演化特征 |
| 4.2.1 岩层移动特征 |
| 4.2.2 采动应力场演化特征 |
| 4.3 采动裂隙场量化分析 |
| 4.3.1 单次采动条件下采动裂隙场演化规律 |
| 4.3.2 二次采动条件下采动裂隙场演化规律 |
| 4.4 重复采动覆岩“三带”特征 |
| 4.4.1 单次采动条件下覆岩“三带”特征 |
| 4.4.2 二次采动条件下覆岩“三带”特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 采动卸压瓦斯抽采有利区识别及瓦斯富集特征 |
| 5.1 覆岩破坏高度理论计算 |
| 5.1.1 垮落带最大高度计算 |
| 5.1.2 裂隙带最大高度计算 |
| 5.1.3 沙曲煤矿“两带”最大高度计算 |
| 5.2 采动覆岩采动裂隙量化表征 |
| 5.3 采动裂隙发育演化规律数值模拟研究 |
| 5.3.1 数值模拟软件选择 |
| 5.3.2 数值模拟煤岩层参数选取 |
| 5.3.3 数值计算物理模型 |
| 5.3.4 采动裂隙演化规律的模拟结果 |
| 5.4 采动煤岩体瓦斯运移特征数值模拟研究 |
| 5.4.1 物理模型建立及模型参数 |
| 5.4.2 采场瓦斯运移规律模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 瓦斯抽采有利区定向长钻孔瓦斯抽采 |
| 6.1 试验工作面概况 |
| 6.1.1 工作面位置及地质情况 |
| 6.1.2 采动卸压瓦斯抽采有利区顶板观测 |
| 6.2 钻孔窥视法观测钻孔周围裂隙演化特征 |
| 6.2.1 基于Matlab开发的图像分析处理 |
| 6.2.2 4305后部工作面顶板采动裂隙分布规律及演化特征 |
| 6.3 裂隙带定向长钻孔瓦斯抽采技术参数确定 |
| 6.3.1 钻孔施工层位 |
| 6.3.2 开孔位置选择钻孔参数设计 |
| 6.4 采动裂隙带定向钻孔瓦斯抽采效果分析 |
| 6.4.1 胶带巷处钻场裂隙带抽采数据分析 |
| 6.4.2 轨道巷处钻场裂隙带抽采数据分析 |
| 6.4.3 采动裂隙带定向钻孔抽采效果评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）西北矿区浅表水系统稳定性控制机理与矿区规划原则 ——以榆神矿区为例（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义(Research Background and Significance) |
| 1.2 国内外研究现状(Current Research Status) |
| 1.3 主要研究内容、方法和技术路线(Main research contents,methods and technical routes) |
| 1.4 主要创新点(Main Innovations in Dissertation) |
| 2 榆神矿区煤水赋存特征及覆岩(土)物理力学特性 |
| 2.1 我国西北矿区煤水资源分布特点(Coal and Water Resource Distribution in Northwest Coalfields) |
| 2.2 榆神矿区地质条件概况(Geological Settings of Yushen Mining Area) |
| 2.3 榆神矿区地质条件分类 (Geology classification regarding Yushen Mining Area) |
| 2.4 覆岩土物理力学特性(Physical and Mechanical Properties of Overlying Rocks/Soils) |
| 2.5 本章小结(Chapter summary) |
| 3 采动覆岩等效渗透系数确定方法及演化规律 |
| 3.1 采动岩土损伤及渗流应力关系(Rock/Soil Damage due to Mining and Seepage-Stress Relationship) |
| 3.2 采动覆岩变形损伤及渗透特性演化特征(Evolution of Strata Deformation and Damage and Permeability Characteristics) |
| 3.3 采动覆岩等效渗透系数计算方法(Calculation Method for Equivalent Permeability Coefficient of Overburden Strata) |
| 3.4 采动覆岩等效渗透系数时空演化模型(Temporal and spatial evolution model of equivalent permeability coefficient) |
| 3.5 本章小结(Chapter Summary) |
| 4 采动浅表水系统稳定性评价及控制机理 |
| 4.1 采动浅表水漏失机制(Mechanism of mining-induced shallow water loss) |
| 4.2 考虑开采扰动的等效渗透系数数值化处理方法(Numerical method for equivalent permeability coefficient processing considering mining disturbance) |
| 4.3 采动浅表水定量评价模型及演化特征(Quantitative evaluation model of shallow water and its evolution characteristics) |
| 4.4 采动浅表水系统稳定性影响因素(Factors influencing the stability of shallow water system) |
| 4.5 本章小结(Chapter Summary) |
| 5 榆神矿区浅表水系统稳定约束下的矿区规划原则 |
| 5.1 榆神矿区开采浅表水系统稳定性评价(Stability evaluation of shallow water system in case area) |
| 5.2 基于浅表水系统稳定的矿井布局方法(Mine layout method based on shallow water system stability) |
| 5.3 榆神矿区三、四期局部区域矿井布局(Layout of local mines in the 3rd and 4th phases of Yushen area) |
| 5.4 榆神矿区典型地质条件矿井布局 (Layout of mines with representative geological settings in Yushen area) |
| 5.5 基于浅表水系统稳定的矿区规划原则(Mine planning principle considering shallow water system stabilization) |
| 5.6 本章小结(Chapter summary) |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论(Main Conclusions) |
| 6.2 展望(Prospect) |
| 参考文献 |
| 附录1 各向异性岩石模拟方法及细观节理损伤演化 |
| 附录2 破碎煤岩体渗透率模型 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）采煤工作面高精度三维地质模型动态构建技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采煤工作面精细探测技术 |
| 1.2.2 煤矿地质建模技术 |
| 1.2.3 工作面地质透明化 |
| 1.2.4 存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 采煤工作面地质建模数据与建模方法 |
| 2.1 采煤工作面地质建模数据 |
| 2.1.1 工作面设计阶段 |
| 2.1.2 工作面掘进阶段 |
| 2.1.3 工作面回采前 |
| 2.1.4 工作面回采阶段 |
| 2.2 煤层地质模型要素 |
| 2.3 工作面地质模型可视化构模方法 |
| 2.3.1 煤层面建模 |
| 2.3.2 断层建模 |
| 2.3.3 陷落柱建模 |
| 2.3.4 可视化建模思路 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于贝叶斯克里金的槽波地震反演煤层厚度方法 |
| 3.1 煤层厚度槽波探测技术 |
| 3.1.1 槽波频散特性 |
| 3.1.2 透射槽波层析成像 |
| 3.1.3 煤层厚度反演 |
| 3.2 贝叶斯克里金插值方法 |
| 3.3 ISS-BK煤层厚度预测技术 |
| 3.3.1 ISS-BK煤厚预测方法 |
| 3.3.2 ISS-BK煤厚预测流程 |
| 3.3.3 ISS-BK方法的特点 |
| 3.4 煤层厚度预测实例 |
| 3.4.1 工作面概况 |
| 3.4.2 槽波地震煤厚反演 |
| 3.4.3 ISS-BK煤厚反演 |
| 3.4.4 回采验证结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 顺层钻孔约束下煤层顶/底板的迭代建模 |
| 4.1 顺层钻孔中的煤层地质信息 |
| 4.1.1 煤-岩地质信息 |
| 4.1.2 钻孔轨迹测量 |
| 4.1.3 自然伽马测井 |
| 4.2 煤层顶/底板迭代插值流程 |
| 4.2.1 顺层钻孔煤、岩孔段标注 |
| 4.2.2 煤层顶/底板模型构建 |
| 4.2.3 局部噪点平滑处理 |
| 4.2.4 非逻辑交点检测 |
| 4.2.5 判断迭代终止条件 |
| 4.2.6 虚拟顶底板点引入 |
| 4.3 煤层顶/底板建模的模拟测试 |
| 4.3.1 模拟数据 |
| 4.3.2 煤层顶/底板建模精度评价 |
| 4.4 应用实例研究 |
| 4.4.1 试验工作面概况 |
| 4.4.2 工作面煤层地质勘探数据 |
| 4.4.3 煤层顶/底板迭代建模及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 采煤工作面三维静态地质模型构建 |
| 5.1 试验区地质条件 |
| 5.1.1 井田地质条件 |
| 5.1.2 XY-S工作面概述 |
| 5.2 静态地质建模数据 |
| 5.2.1 三维地震勘探成果 |
| 5.2.2 巷道地质编录数据 |
| 5.2.3 井下钻探信息 |
| 5.2.4 槽波探测结果 |
| 5.3 三维静态地质模型构建 |
| 5.3.1 静态地质模型构建流程 |
| 5.3.2 XY-S工作面静态地质模型 |
| 5.4 静态地质模型构造探采对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 采煤工作面三维动态地质模型构建 |
| 6.1 动态地质建模方法 |
| 6.1.1 动态地质建模流程 |
| 6.1.2 递进式预测方法 |
| 6.2 动态地质建模试验 |
| 6.2.1 动态地质数据 |
| 6.2.2 基于回采地质编录的动态建模 |
| 6.3 XY-S工作面地质模型精度评价 |
| 6.3.1 模型剖切面与地质编录剖面对比 |
| 6.3.2 煤层模型底板误差统计分析 |
| 6.3.3 煤层模型煤厚误差统计分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 工作面自动地质编录方法的探索 |
| 7.1 工作面地质信息图像分析 |
| 7.1.1 图像中的地质信息 |
| 7.1.2 地质信息辨识与提取的影响因素 |
| 7.2 “薄-中厚”煤层工作面顶板线计算 |
| 7.2.1 工作面起伏形态 |
| 7.2.2 工作面顶板线计算模型 |
| 7.2.3 图像中倾角标注与计算 |
| 7.3 工作面图像语义分割与局部煤-岩柱状信息提取 |
| 7.3.1 图像分割方法优选 |
| 7.3.2 卷积神经网络架构 |
| 7.3.3 基于U-net的工作面图像语义分割模型 |
| 7.3.4 局部煤-岩柱状信息自动化提取 |
| 7.4 基于工作面图像的地质编录试验 |
| 7.4.1 工作面顶板线计算 |
| 7.4.2 割岩区煤-岩柱状信息 |
| 7.4.3 工作面地质编录与精度分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要成果 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）等离子体击穿受载煤体的电学响应及致裂增渗机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容及思路 |
| 1.5 主要研究进展及成果 |
| 2 低透气性煤的电学特性及实验系统建立 |
| 2.1 低透气性煤导电与介电特性 |
| 2.2 低透气性煤制备及物性表征 |
| 2.3 等离子体致裂增渗实验系统 |
| 2.4 离子溶液对煤导电特性影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 等离子体击穿低透气性煤的电学响应特征 |
| 3.1 离子溶液对煤体临界击穿电压的影响规律 |
| 3.2 受载条件对煤体临界击穿电压的影响规律 |
| 3.3 不同击穿电压下的电压与电流波形特征 |
| 3.4 击穿次数对电压与电流波形的影响规律 |
| 3.5 击穿次数对煤体临界击穿电压的影响规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 等离子体击穿煤体裂隙起裂及扩展机制 |
| 4.1 等离子体击穿煤体动态发展过程 |
| 4.2 等离子体对裂隙起裂及扩展影响 |
| 4.3 等离子体击穿煤体流注放电模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 等离子体击穿煤体多尺度孔裂隙结构演化机制 |
| 5.1 等离子体击穿煤体分子结构损伤规律 |
| 5.2 等离子体击穿煤体孔隙结构演化特征 |
| 5.3 等离子体击穿煤体表面裂隙扩展规律 |
| 5.4 等离子体击穿煤体内部裂隙演化特征 |
| 5.5 等离子体对煤体力学性质的影响规律 |
| 5.6 等离子体击穿煤体的损伤致裂机理 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 等离子体击穿煤体内裂隙导流增渗机制 |
| 6.1 等离子体击穿煤体内瓦斯吸附变化规律 |
| 6.2 等离子体击穿煤体内瓦斯扩散演化规律 |
| 6.3 等离子体对受载煤体的渗透性影响规律 |
| 6.4 击穿电压对受载煤体渗透率的影响规律 |
| 6.5 击穿次数对受载煤体渗透率的影响规律 |
| 6.6 等离子体击穿煤体内气体运移机理探讨 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论、创新点与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于三维马尔可夫链模型的煤层顶底板岩性模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与步骤及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容与步骤 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区概况与地质特征 |
| 2.1 矿区概述 |
| 2.1.1 交通位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 河流水系 |
| 2.2 地质构造 |
| 3 研究方法 |
| 3.1 地质统计学基本概念 |
| 3.2 马尔科夫链 |
| 3.2.1 一维马尔可夫链 |
| 3.2.2 二维马尔可夫链 |
| 3.2.3 三维马尔可夫链 |
| 3.2.4 嵌入马尔科夫链 |
| 3.2.5 空间马尔科夫链 |
| 4 岩性模拟与优化 |
| 4.1 数据的概化整理 |
| 4.1.1 研究范围 |
| 4.1.2 岩性数据整理 |
| 4.2 垂向马尔可夫链 |
| 4.3 其他方向马尔可夫链 |
| 4.4 模拟结果 |
| 4.5 准确性检验 |
| 4.6 参数调整与模拟 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 岩性模拟结果应用与展示 |
| 5.1 建立三维地质体模型 |
| 5.2 岩性模拟数据接口 |
| 5.3 岩性三维模拟结果的展示与应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿过程随机模型研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题依据 |
| 1.2 论文选题的科学意义 |
| 1.3 论文研究目标、内容及科学问题 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 科学问题 |
| 1.4 论文的项目支撑与数据支撑 |
| 1.5 论文研究方案及技术路线 |
| 1.6 论文完成的工作量 |
| 1.7 论文主要创新点 |
| 1.8 小结 |
| 第2章 地质学随机模型研究的国内外现状 |
| 2.1 随机过程表达原理概述 |
| 2.2 随机模型的分类 |
| 2.2.1 正态分布模型 |
| 2.2.2 高斯分布模型 |
| 2.2.3 泊松分布模型 |
| 2.2.4 自相关与互相关条件下的白噪声与有色噪声模型 |
| 2.2.5 马尔可夫过程/马尔可链模型 |
| 2.2.6 一维随机游走 |
| 2.3 地质时间/空间的随机过程表达原理概述 |
| 2.4 地质随机模型应用分类及研究的国内外现状 |
| 2.5 马尔可夫链在地学中的研究现状 |
| 2.6 马尔可夫链蒙特卡罗模拟法在矿产资源评价中的研究现状 |
| 2.6.1 马尔可夫链蒙特卡罗随机模拟 |
| 2.6.2 马尔可夫链蒙特卡罗随机模拟在矿产资源评价中的研究现状 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 区域地质特征及成矿条件分析 |
| 3.1 区域地质背景 |
| 3.2 区域构造特征 |
| 3.3 盆地基底及盖层特征 |
| 3.3.1 盆地基底特征 |
| 3.3.2 盆地盖层特征 |
| 3.4 砂岩型铀矿成矿及勘探研究现状 |
| 3.5 盆地砂岩成铀条件与成矿系统 |
| 3.6 盆地沉积相与铀矿赋存的空间关系 |
| 3.6.1 盆地铀成矿沉积相 |
| 3.6.2 盆地铀成矿沉积环境 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 砂岩型铀矿盆地钻孔测井数据的随机模型研究 |
| 4.1 钻孔测井数据伽玛值与放射性元素品位的相关性 |
| 4.1.1 伽玛值(GR)与铀元素(U)品位的关系 |
| 4.1.2 伽玛值(GR)与镭元素(Ra)品位的关系 |
| 4.1.3 伽玛值(GR)与钍元素(Th)品位的关系 |
| 4.2 砂岩型铀矿赋矿地层的马尔可夫链模型表达 |
| 4.2.1 实例计算 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.3 砂岩型铀矿赋矿地层的马尔可夫熵分析 |
| 4.3.1 熵的概念 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 砂岩型铀矿地层钻孔测井数据贝叶斯模型分析 |
| 4.4.1 贝叶斯原理分析 |
| 4.4.2 砂岩型铀矿地层钻孔测井数据的伽玛值标准化处理 |
| 4.4.3 结果分析 |
| 4.5 盆地最佳砂泥比分析 |
| 4.6 盆地沉积相分析 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 砂岩型铀矿盆地地球化学元素随机模型研究 |
| 5.1 地球化学元素马尔可夫过程模型原理 |
| 5.2 研究区地理环境 |
| 5.3 研究区地质特征 |
| 5.4 地球化学元素迁移过程的马尔可夫链转移概率模型 |
| 5.4.1 数据组成 |
| 5.4.2 数据预处理 |
| 5.4.3 地球化学元素关联性分析 |
| 5.4.4 基于马尔可夫链模型的地球化学元素迁移实例计算 |
| 5.5 结果分析 |
| 5.5.1 B、U、V三元素含量分析 |
| 5.5.2 马尔可夫链转移路径结果分析 |
| 5.6 转移路径线束聚类分析(Cluster Analysis) |
| 5.6.1 计算方法 |
| 5.6.2 结果分析 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 鄂尔多斯盆地地球化学数据随机模型的地质解释 |
| 6.1 马尔可夫过程的地学依据与地质认识 |
| 6.2 泊松分布模型验证地球化学元素迁移及地质意义 |
| 6.3 马尔可夫链C—K方程转移概率模型分析及成铀地质解释 |
| 6.4 鄂尔多斯盆地东缘地球化学随机模型分析的误差估计 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 研究成果 |
| 7.2 存在问题 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在读期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）突出煤层定向钻进随钻瓦斯参数动态反演及消突效果评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究方法及路线 |
| 2 定向钻孔孔内负压分布规律研究 |
| 2.1 抽采负压对瓦斯流动的影响 |
| 2.2 钻孔抽采负压损失分析 |
| 2.3 钻孔负压分布模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 定向钻孔瓦斯抽采效果数值模拟 |
| 3.1 煤体物理结构的简化及假设 |
| 3.2 含瓦斯煤气固耦合模型的建立 |
| 3.3 定解条件 |
| 3.4 模型建立 |
| 3.5 定向钻孔单孔和全孔瓦斯抽采效果模拟分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 定向钻进随钻瓦斯参数动态反演模型研究 |
| 4.1 煤屑瓦斯放散机理 |
| 4.2 孔壁瓦斯流动机理 |
| 4.3 随钻瓦斯参数动态反演模型建立 |
| 4.4 随钻瓦斯参数动态反演方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 定向钻进随钻瓦斯参数动态反演结果分析 |
| 5.1 定向钻进系统介绍 |
| 5.2 工作面概况 |
| 5.3 定向钻进随钻瓦斯参数动态反演 |
| 5.4 随钻煤层瓦斯参数动态反演结果验证 |
| 5.5 随钻煤层瓦斯参数动态反演结果分析 |
| 5.6 煤层瓦斯参数分布规律分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 煤层区域消突效果及评价研究 |
| 6.1 煤层区域消突效果规律研究 |
| 6.2 煤层区域消突效果评价研究 |
| 6.3 定向钻进区域消突技术经济性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）采煤工作面煤层赋存形态三维可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矿山三维建模研究现状 |
| 1.2.2 矿山三维可视化技术研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 相关理论与方法 |
| 2.1 三维建模及可视化理论 |
| 2.1.1 科学计算可视化 |
| 2.1.2 矿山地质建模应用领域的可视化 |
| 2.1.3 地质三维建模理论模型 |
| 2.2 空间插值算法 |
| 2.2.1 距离倒数加权插值(IDW) |
| 2.2.2 传统Kriging插值 |
| 2.2.3 自适应差分进化Kriging插值(UMDE-Kriging) |
| 2.3 曲面拟合算法 |
| 2.3.1 最小二乘法拟合 |
| 2.3.2 B样条 |
| 2.3.3 拟Catmull Rom样条 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤层赋存形态三维空间数据模型研究 |
| 3.1 采煤工作面地层划分 |
| 3.2 数据组织与管理 |
| 3.2.1 概念及逻辑结构 |
| 3.2.2 物理结构 |
| 3.3 煤层曲面数字高程模型 |
| 3.3.1 算法可行性分析 |
| 3.3.2 规则格网模型 |
| 3.3.3 多层数字高程模型 |
| 3.3.4 地层面尖灭现象处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 煤层赋存形态曲面拟合模型研究 |
| 4.1 数据准备 |
| 4.2 煤层空间相关性分析 |
| 4.3 遗传算法优化拟Catmull Rom样条函数 |
| 4.4 曲线拟合效果分析 |
| 4.5 煤层曲面拟合 |
| 4.5.1 数据点及节点矢量参数化 |
| 4.5.2 控制点反算 |
| 4.5.3 曲面拟合 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 煤层赋存形态三维可视化实现 |
| 5.1 总体框架设计 |
| 5.2 关键技术与开发环境 |
| 5.2.1 Three.js |
| 5.2.2 SSM框架 |
| 5.2.3 数据库访问接口 |
| 5.2.4 软硬件环境 |
| 5.3 三维可视化过程实现 |
| 5.3.1 基础数据管理 |
| 5.3.2 基于Three.js的模型渲染 |
| 5.3.3 煤层赋存形态三维模型展示 |
| 5.3.4 模型交互与剖分 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）构造煤微观结构精细定量表征及瓦斯分形输运特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容和思路 |
| 2 煤微观形态学结构的多尺度表征 |
| 2.1 煤样采集及基础物性参数测定 |
| 2.2 光电辐射技术表征煤体孔裂隙表观形态 |
| 2.3 流体流动法表征煤的孔隙形态特征 |
| 2.4 基于逾渗理论的煤微观收缩型孔隙网络可达性探讨 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 构造煤大分子形态学结构特征及对超微孔隙演化影响 |
| 3.1 煤大分子结构与微观孔隙结构的相关性 |
| 3.2 构造煤X射线衍射的微晶形态结构表征 |
| 3.3 构造煤微晶结构的拉曼光谱特性描述 |
| 3.4 基于HRTEM的构造煤微晶形态结构演化特性实验研究 |
| 3.5 构造煤微晶形态结构特征与超微孔隙演化内在联系 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 构造煤孔裂隙网络系统的连通特性及定量表征 |
| 4.1 实验仪器与研究方案 |
| 4.2 构造煤微观结构三维可视化的实现 |
| 4.3 构造煤孔裂隙网络结构拓扑化及定量分析 |
| 4.4 基于孔隙网络模型的微观拓扑学孔隙尺度流动模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于分形几何学理论的构造煤瓦斯流动输运模型构建 |
| 5.1 统计自相似的煤体微观几何学结构 |
| 5.2 基于分形多孔介质理论的煤体几何学结构的分形研究 |
| 5.3 基于分形学的煤体微观几何学结构复杂度的获取 |
| 5.4 煤体几何分形学结构中瓦斯流动输运模型的建立 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 构造煤微观结构对突出易发区瓦斯运移控制作用 |
| 6.1 构造煤储层宏观演化特征及分布形式 |
| 6.2 构造煤与原生煤在微观多尺度上的本质差异性分析 |
| 6.3 构造煤微观结构复杂程度对其瓦斯分形输运特性的影响 |
| 6.4 突出易发区构造煤演化特征及对储层瓦斯运移的控制机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论、创新点及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、基于钻孔煤层赋存可视化的实现（论文参考文献）
- [1]智能开采工作面精细地质建模研究 ——以黄陵某工作面为例[D]. 王新苗. 煤炭科学研究总院, 2021(02)
- [2]煤层群采动卸压煤与覆岩裂隙演化特征及其对瓦斯抽采的影响[D]. 皮希宇. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]西北矿区浅表水系统稳定性控制机理与矿区规划原则 ——以榆神矿区为例[D]. 张帅. 中国矿业大学, 2021
- [4]采煤工作面高精度三维地质模型动态构建技术研究[D]. 朱梦博. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [5]等离子体击穿受载煤体的电学响应及致裂增渗机理研究[D]. 张祥良. 中国矿业大学, 2021
- [6]基于三维马尔可夫链模型的煤层顶底板岩性模拟研究[D]. 任磊. 安徽理工大学, 2020(07)
- [7]鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿过程随机模型研究[D]. 王桔. 吉林大学, 2020(03)
- [8]突出煤层定向钻进随钻瓦斯参数动态反演及消突效果评价研究[D]. 汪皓. 中国矿业大学, 2020(07)
- [9]采煤工作面煤层赋存形态三维可视化研究[D]. 朱圣凯. 西安科技大学, 2020(01)
- [10]构造煤微观结构精细定量表征及瓦斯分形输运特性研究[D]. 张开仲. 中国矿业大学, 2020(01)