一、背景

2020年2月25日，國家能源局等八部委聯(lián)合印發(fā)《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，2021年6月5日，國家能源局和國家礦山安全監(jiān)察局共同印發(fā)《煤礦智能化建設指南（2021年版）》，2021年12月7日，國家能源局發(fā)布《智能化示范煤礦驗收管理辦法（試行）》，掀開了煤礦智能化改造的序幕。

《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》中提出，煤礦智能化建設要全面貫徹安全第一的基本要求，提升煤礦安全保障的能力。建立智能煤礦地質保障系統(tǒng)是智能煤礦建設的核心內容之一。根據行業(yè)標準、省級標準及一些企業(yè)標準，煤礦智能地質保障系統(tǒng)應建立完善的三維地質模型體系，為地質數據可視化共享、動態(tài)修正、智能開采、智能掘進、智能管控、安全生產、地質災害預警等提供服務。因此，構建三維地質模型體系作為核心的數據資產，提供配套的數據管理、可視化與服務系統(tǒng)是構建煤礦智能地質保障系統(tǒng)的主要工作。

二、總體架構

空間維特從2009年進入礦山行業(yè)以來，一直致力于自主產權的智慧礦山解決方案。從2017年開始，基于北京空間維特科技發(fā)展有限公司自主產權的時空數字孿生云平臺，研發(fā)了《地質保障系統(tǒng)》。平臺總體業(yè)務模型如下圖所示：

利用地面無人機、井下智能鉆探、智能物探、智能遙感探測、智能探測機器人等技術，實現(xiàn)礦井不同種類地質數據的智能獲取、分類與存儲，建立礦井地理信息四維時空數據庫，不斷完善井上下瓦斯智能抽采技術與裝備、精細探測及全息數字化三維地質模型構建技術、煤礦高精度地質模型構建技術、基于4D-GIS的采掘工程數據自動處理與實時更新技術、GIS與BIM融合等技術，構建多源融合的統(tǒng)一地理信息服務，為礦方地測管理、機電管理、通防管理、生產設計、智能開采和指揮決策提供應用支撐。

三、關鍵技術

（1）多元數據融合分析技術

利用各種地質數據進行地質建模，包括但不限于地質圖、剖面、鉆探、物探、地球化學數據等。該技術可快速建立任意復雜高精度地質三維模型，還可進行BIM、CIM、DEM模型與地質模型的融合，并具備對礦區(qū)地質數據融合分析、地質數據推演等能力。

（2）動態(tài)地質建模技術

該技術可處理任意復雜地質情況，如煤層傾角、煤層穩(wěn)定性、斷層、褶曲、陷落柱、瓦斯、水文等信息，建立完備的三維地質模型，支持智能估算和核實煤礦煤炭資源、儲量及煤礦瓦斯(煤層氣)資源、儲量。

（3）二三維一體化的地理信息技術

能夠根據礦方的靜態(tài)數據、動態(tài)數據和監(jiān)測數據實現(xiàn)空間一張圖的數據接入展示（看）、實時預警及處置（管）、生產控制（控），支持生產智能化和安全決策。

（4）無插件的多端同步展現(xiàn)技術

基于統(tǒng)一的數據倉庫，用戶可以基于智能終端、web端、穿戴設備、大屏等多種終端同步展示。