CN107766685A - 一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法及装置，该方法通过采集矿区基础数据，并基于矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，对矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑；基于矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本；并根据工艺动画脚本，动态预演矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程；其中，矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数。上述技术方案实现了煤矿区井上下的三维模型展示，协调开发工艺的在线设计、编辑以及工艺动态模拟等，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广具有促进作用。
Description
技术领域
本发明涉及煤与煤层气协调开采技术领域，尤其涉及一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法及装置。
背景技术
煤层气(煤矿，也称瓦斯)属煤的伴生资源，是优质高效的清洁能源和化工原料。全球埋深浅于2000m的煤层气资源约为240万亿m3，是常规天然气探明储量的2倍多，世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的开发利用起步较早，主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气，产业发展较为成熟。中国埋深浅于2000m的煤层气资源量为36.8万亿m3，居世界第三位。中国煤层气可采资源量约10万亿m3。全国95％的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区，占全国煤层气总资源量的70％以上。
煤层气既是一种洁净能源，又是煤矿生产中的有害危险气体。当前，煤与煤层气协调开发已经成为国家正在逐步解决的重大战略问题，对煤与煤层气协调开发模式和技术的研究也在日臻完善、不断深入。煤与煤层气协调开发涉及到采煤前、采煤过程中、采煤作业后等不同时间段对煤层气的抽采利用，涉及到地面、井下、多煤层等不同空间的作业体系，涉及到巷道掘进、煤炭开采、岩层压裂、钻孔布设、煤层气抽采等多种施工工程，是一项复杂的有机系统。
目前，采用文字或PPT等传统方式难以对煤及煤层气开采工程或工艺的具体情况进行简洁清晰的描述，非专业人士难以理解。尽管业界普遍对地面建筑物、地质体、抽采设备进行了三维可视化建模，但多数仅为静态建模，或仅限于展现某个设备的使用过程，仅仅表现协调开发的一个局部，未能对整体模式进行总结性呈现，未能解决抽采过程中液体气体难以形象表现的难点问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法及装置，实现煤与煤层气协调开发工艺的在线设计、编辑、工艺动态模拟，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广使用具有一定的促进作用。
第一方面，本发明实施例提供了一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法，该方法包括：
采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑；
基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本；
根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程；
其中，所述矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数。
进一步的，所述方法还包括：
基于优化指标对所述预设的协调开发决策模型进行优化；
基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化；
其中，所述优化指标包括资源回收指标、经济指标和/或安全指标。
进一步的，所述构建矿区井上下一体化三维模型，包括：
根据矿区工程基础数据生构建地质体三维模型；
根据采集的现场图像数据和矿区工业广场的平面图像数据构建矿井地面三维模型；
根据所述矿井地面三维模型和地质体三维模型构建矿区井上下一体化三维模型；
其中，所述矿区工程数据包括采掘工程平面图像数据、煤层底板等高线图像数据、单孔柱状图像数据、矿井煤系地层综合柱状图像数据、矿井煤岩层对比图像数据和/或导线点成果台账测量数据。
进一步的，在所述采集矿区基础数据之后，还包括：
根据所述矿区基础数据构建基础数据库；
基于预设的选取规则在所述基础数据库中选取目标矿区基础数据；
相应地，所述基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，包括：
基于所述目标矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型。
进一步的，所述动态编辑包括空间布局编辑、时间衔接编辑和/或动画效果编辑。
第二方面，本发明实施例还提供了一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置，该装置包括：三维模型构建模块，用于采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑；
动画脚本编制模块，用于基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本；
工艺流程推演模块，用于根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程；
其中，所述矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数。
进一步的，所述装置还包括：
决策模型优化模块，用于基于优化指标对所述预设的协调开发决策模型进行优化；
三维模型优化模块，用于基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化；
其中，所述优化指标包括资源回收指标、经济指标和/或安全指标。
进一步的，所述三维模型构建模块包括：
地质体模型构建单元，用于根据矿区工程基础数据构建地质体三维模型；
矿井地面模型构建单元，用于根据采集的现场图像数据和矿区工业广场的平面图像数据构建矿井地面三维模型；
模型一体化构建单元，用于根据所述矿井地面三维模型和地质体三维模型构建矿区井上下一体化三维模型；
其中，所述矿区工程数据包括采掘工程平面图像数据、煤层底板等高线图像数据、单孔柱状图像数据、矿井煤系地层综合柱状图像数据、矿井煤岩层对比图像数据和/或导线点成果台账测量数据。
进一步的，所述装置还包括：
数据库构建模块，用于在所述采集矿区基础数据之后，根据所述矿区基础数据构建基础数据库；
目标数据获取模块，用于基于预设的选取规则在所述基础数据库中选取目标矿区基础数据；
相应地，所述三维模型构建模块具体用于
基于所述目标矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型。
第三方面，本发明实施例还提供了一种服务器，所述服务器包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例中所述的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法。
本发明通过采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑，实现了煤矿矿区井上下的三维动态模型展示和编辑；基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本，通过考虑各优化指标实现更加合理的三维动态模型以及工艺脚本；根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程，可以实现整个开采工艺的动态模拟，形成了一套系统的、完整的动态模拟煤与煤层气协调开采的方法，解决了现有技术中仅仅是静态建模或者仅限于展现某个设备的使用过程，协调开发的一个局部，未能对整体模式进行总结性呈现等问题，实现了协调开发工艺的在线设计、编辑和工艺动态模拟等，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广使用具有一定的促进作用。
附图说明
图1是本发明实施例一中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法的流程图。
图2是本发明实施例二中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法的流程图。
图3是本发明实施例三所提供的一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法的优选实施例。
图4是本发明实施例四中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置结构示意图。
图5是本发明实施例五中的服务器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法的流程图，本实施例可适用于矿区煤与煤层气协调开采动态模拟情况，该方法可以由矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置来执行，该装置可以通过硬件和/或软件实现，该装置可集成在服务器中。如图1所示，本实施例的方法具体包括如下步骤：
S110、采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑。
为了能够将矿区井用3D可视化的方法进行展示，利用所述矿区基础数据进行矿区井上下一体化三维模型的建立，实现利用原始勘探数据构建三维模型来模拟复杂的煤层空间形态。其中，矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数等。即矿区基础数据可以包括上述钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据、以及协调开发参数中的一类数据或者两类及两类以上数据的组合。根据实际建模需要利用矿区基础数据中的一个或者多个数据进行矿区井上下一体化三维模型的构建。
具体地，为实现三维模型更好更直观的展示效果，可以对其进行可视化和动态编辑。可视化编辑包括：编辑矿区煤与煤层气协调开发设备的空间布局、缩放比例和颜色呈现等。动态编辑主要包括：三维地质体动态编辑，三维巷道模型动态编辑，三维钻孔模型动态编辑，磕头机等设备模型动态编辑，利用动态编辑改变各类三维物体模型的颜色、透明度等展示效果，同时还可以对动态进行信息标注，比如在一些模型上添加与模型相关的属性标签，方便识别和查找，为协调开发设计提供直观的三维可视化操作手段。进一步地，为了提高建模效率和丰富建模效果，可以预先开发出矿区井上下一体化三维场景模型动态编辑设计插件，来实现业务需要的动态效果展示。示例性的，可以基于MineSystem三维数字矿山平台和Microsoft Visual Studio开发工具进行开发设计插件。
可选的，所述动态编辑包括空间布局编辑、时间衔接编辑和/或动画效果编辑，以保证得到准确的、合理的、符合业务需要的矿区井上下一体化三维模型。
可选的，构建矿区井上下一体化三维模型，具体可包括：根据矿区工程基础数据生构建地质体三维模型。其中，所述矿区工程数据包括采掘工程平面图像数据、煤层底板等高线图像数据、单孔柱状图像数据、矿井煤系地层综合柱状图像数据、矿井煤岩层对比图像数据、导线点成果台账测量数据中的至少一个。需要注意的是，建模需要的数据不局限于此，可以针对具体的需要获取其他数据，比如地质平面、剖面图等资料。对不同来源和类型的数据或资料进行转换加工成所需要的数据格式，通过丰富的基础数据进行建模，可以弥补单一数据建模中信息不足导致建模不合理的缺陷。
矿区工程数据包括根据建模需要选取上述工程基础数据中的一个或者多个进行地质体三维模型的构建。例如，可以通过巷道带有高程信息的采掘工程平面图，生成井下三维巷道模型。示例性的，可以通过MineSystem三维数字矿山平台自动化生成井下三维巷道模型，可以通过利用上述矿区工程数据中的多个数据在VRMine软件中快速生成精细化地质体三维模型。在建模的过程中，可以先根据矿区工程数据预先建立不同区域、不同地质层、不同设备等部分的三维子模型，比如岩层模型、断层模型、煤层模型、采空区模型、钻孔模型、地表高程模型、井巷工程模型以及井下设备模型等。这样设置的好处在于，在建模过程中，可以分别对矿区井上下一体化三维模型的各子三维模型进行操作，有效提高了矿区井上下一体化三维模型的灵活性。
为了保证建模数据的准确性以及建模后的可行性，进一步，还可以分别对建立的三维子模型进行模型校验。比如，可以预先采集或者预先设置符合业务需要的矿区工程数据，进而根据现有的矿区工程数据去验证每一个三维子模型是否是符合业务需要的合理的模型。如果模型通过校验，就将各三维子模型进行整合，构建地质体三维模型。如果模型没有通过校验，则继续对模型进行修改或者添加数据进行模型的修正，直至模型通过校验，以保证各三维子模型贴合实际需求，从而构建出具有极高实用性的矿区井上下一体化三维模型。
可选的，构建矿区井上下一体化三维模型，具体还可包括：根据采集的现场图像数据和矿区工业广场的平面图像数据构建矿井地面三维模型。其中，按照三维建模规范采集现场照片，示例性的，按照三维建模对像素的要求等采集需要的图像数据，以及根据矿区工业广场的平面图像数据建立矿井地面三维模型。类似的，可以先构建井上各个部分的三维子模型，比如井上设备模型、工业广场模型以及其他地面建筑模型等，然后将最终所有通过校验的模型进行整合，形成矿井地面三维模型。
另外，所述构建矿区井上下一体化三维模型，具体还可包括：根据所述矿井地面三维模型和地质体三维模型构建矿区井上下一体化三维模型。
进一步地，通过数据库共享方式，实现矿区井上下场景三维一体化集成展示，为协调开发设计应用提供井上下一体化基础性三维底图。
可选的，在所述采集矿区基础数据之后，还包括：根据所述矿区基础数据构建基础数据库；基于预设的选取规则在所述基础数据库中选取目标矿区基础数据。相应地，所述基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，包括：基于所述目标矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型。
其中，基础数据库是用于存储所述采集到的矿区基础数据，基础数据库可以利用C++语言开发技术和SQL Server数据库设计技术进行设计，并且针对所述基础数据库开发与之对应的基础数据入库管理软件，利用入库管理软件进行数据库的保存和管理。
预设的选取规则是根据业务需要针对不同矿区或不同地质特征等预先设置好的合理筛选数据的规则。当然，针对具体的矿区或者具体的业务需要，可以自定义将规则编入预设的选取规则。按照预设的选取规则，在基础数据库中选取相应需要的基础数据建立符合需要的矿区工业广场模型、地质模型或者设备模型等。
在实际应用中，数据库中可包括多个矿区的矿区基础数据，而特定用户可能只需要构建其中一个矿区的矿区井上下一体化三维模型，例如，用户在包含矿区A、B、C和D等多个矿区的矿区基础数据的数据库中选择A矿区进行三维一体化模型建立，则A矿区为目标矿区，此时需要从基础数据中选择与目标矿区A矿区对应的矿区基础数据即目标矿区基础数据，进行矿区井上下一体化三维模型的建立。
S120、基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本。
其中，开发设计决策模型一般包括根据特定的方法或工艺流程等编写的管理执行决策的程序或脚本，能够实现流程的自动化，以提高工作效率。在本实施例中，预设的协调开发决策模型可以是针对不同矿区的煤与煤层气协调开采工艺流程已经设定好的三维动画设计和动画输出等相关内容的脚本模型。示例性的，可以利用采用3Ds Max和AdobeAfter Effects等工具进行三维动画建模和动画输出，通过梳理协调开发设计中的各种动画展示效果，依据矿区煤与煤层气协调实际开采过程中的工艺流程，以及预设的协调开发决策模型编制适合特定矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程的动画脚本，以完成协调开发决策模型的三维动画输出。
S130、根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程。
具体地，工艺动画脚本中可以包括多个设备或者流程的子脚本，不同的子脚本可以单独演绎，也可以根据动画脚本中设定的时间关系，顺序演绎各个子脚本来完成整个工艺流程。根据编制的工艺动画脚本，实现以协调开发时间排序和空间划分为基准，将整个抽采技术工艺流程进行三维直观展示，同时可以对关键工序进行重点三维展示说明与实时动画预演。同时，可以将用于矿山勘探、开采设计和生产过程的各个环节编程到脚本中，提高开采过程的自动化程度以及模型精度。
本方法可以将煤与煤层气中比较典型的“晋城模式”、“松藻模式”和“两淮模式”，纳入动态模拟煤与煤层气协调开采示范矿区，并根据各矿区的地质数据、井巷数据和协调开采模型等数据，实现协调开发工艺的在线设计、编辑、工艺动态模拟等。对煤与煤层气协调开发中采煤前、采煤过程中和采煤作业后等不同时间段对煤层气的抽采利用进行动态预演，对地面、井下、多煤层等不同空间的作业体系进行三维模型的动态展示，对巷道掘进、煤炭开采、岩层压裂、钻孔布设和煤层气抽采等多种施工工程进行工艺动画模拟展示。
本实施例的技术方案，通过采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑，实现了矿区井上下的三维动态模型展示和编辑；基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本，通过考虑各优化指标实现更加合理的三维动态模型以及工艺脚本；根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程，可以实现整个开采工艺的动态模拟，形成了一套系统的、完整的动态模拟煤与煤层气协调开采的方法，解决了现有技术中仅仅是静态建模或者仅限于展现某个设备的使用过程，协调开发的一个局部，未能对整体模式进行总结性呈现等问题，实现了协调开发工艺的在线设计、编辑和工艺动态模拟等，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广使用具有一定的促进作用。
实施例二
图2是本发明实施例二中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法的流程图，如图2所示，本实施例对上述实施例一中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法进行了优化，在上述实施例的基础上还包括：S220、基于优化指标协调开发优化决策模型；S230、基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化，实现了不同矿区井上下一体化三维模型的合理性。
具体的，该方法包括：
S210、采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑。
S220、基于优化指标对预设的协调开发决策模型进行优化。
S230、基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化。
其中，所述优化指标包括资源回收指标、经济指标和/或安全指标等。将优化指标考虑到决策模型的开发设计中，并且进一步对矿区井上下一体化三维模型进行优化，可以得到更符合实际开采中的展示矿区井上下一体化三维模型，同时可以保证实际开采中的经济性和安全性。当然，如果有业务具体需要，可以在优化指标中增加相应的因素，得到合理的矿区井上下一体化三维模型。
S240、基于所述矿区井上下一体化三维模型以及优化决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本。
S250、根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程。
本实施例的技术方案是在上述实施例的基础上增加通过基于优化指标对预设的协调开发决策模型进行优化；并基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化的方法，形成了一套系统的、完整的动态模拟煤与煤层气协调开采的方法，解决了现有技术中仅仅是静态建模或者仅限于展现某个设备的使用过程，协调开发的一个局部，未能对整体模式进行总结性呈现等问题，实现了煤矿区井上下的三维模型展示，获得更加符合实际开采中经济性、安全性原则的模型，实现协调开发工艺的在线设计、编辑、工艺动态模拟等，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广使用具有一定的促进作用。
实施例三
图3是应用本发明矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法的优选实施例，如图3所示，其具体步骤包括：
首先，构建矿区井上下一体化三维模型。
协调开发矿区基础数据库，通过收集矿区基础数据，包括矿区地质数据、井巷数据、设备数据和协调开发参数，建立矿区基础数据库。利用基础数据库中的基础数据构建矿区井上下一体化三维模型。具体可以包括矿山基础要素的自动构建和协调开发参数自动构建。基础要素是指构建矿山三维模型所需的最基本的数据。协调开发参数指具体涉及到不同矿区煤与煤层气协调开采中的模型建立的参数数据。
其次，协调开发优化决策模型。
优化决策模型是用于对上述矿区井上下一体化三维模型的优化，在考虑了资源回收指标、经济指标和/或安全指标等因素的基础上，得到更加合理的经济性的安全的矿区井一体化的三维模型，以便于对煤与煤层气协调开发工艺更精确更全面的掌握。
然后，协调开发工艺流程与动态推演。
首先，要对所述矿区井上下一体化三维模型进行动态编辑和可视化编辑，可以利用预先设计的动画插件，对空间布局、时间衔接、动画效果等进行动态编辑。进一步，结合决策模型梳理协调开发设计中的各种动画展示效果，编制矿区煤与煤层气协调开采工艺动画脚本，根据编制的煤与煤层气协调开采动画脚本，动态预演矿区煤与煤层气协调开采工艺流程。示例性的，包括采煤固体模拟、采气气体模拟和水力液体模拟等，最终可以通过集成实现煤与煤层气开发整个工艺流的程动态模拟。
本发明实施例提供了一套系统的、完整的动态模拟煤与煤层气协调开采的方法，解决了现有技术中仅仅是静态建模或者仅限于展现某个设备的使用过程，协调开发的一个局部，未能对整体模式进行总结性呈现等问题，实现了煤矿区井上下一体化的三维模型展示，获得更加符合实际开采中经济性、安全性原则的模型，实现协调开发工艺的在线设计、编辑和工艺动态模拟等，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广使用具有一定的促进作用。
实施例四
图4为本发明实施例四中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置结构示意图，参见图4，本实施例提供了一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置，该装置包括：三维模型构建模块410、动画脚本编制模块420和工艺流程推演模块430。
其中，三维模型构建模块410，用于采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑；动画脚本编制模块420，用于基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本；工艺流程推演模块430，用于根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程。其中，所述矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数。
本实施例通过采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑，实现了煤矿区井上下的三维动态模型展示和编辑；基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本，通过考虑各优化指标实现更加合理的三维动态模型以及工艺脚本；根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程，可以实现整个开采工艺的动态模拟，形成了一套系统的、完整的动态模拟煤与煤层气协调开采的方法，解决了现有技术中仅仅是静态建模或者仅限于展现某个设备的使用过程，协调开发的一个局部，未能对整体模式进行总结性呈现等问题，实现了协调开发工艺的在线设计、编辑和工艺动态模拟等，对煤与煤层气协调开发利用工艺的掌握及推广使用具有一定的促进作用。
在上述实施例的基础上，所述装置还可包括：决策模型优化模块和三维模型优化模块。其中，决策模型优化模块，用于基于优化指标协调开发优化决策模型；三维模型优化模块，用于基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化。其中，所述优化指标包括资源回收指标、经济指标和/或安全指标。
在上述各实施例的基础上，所述三维模型构建模块可包括：地质体模型构建单元、矿井地面模型构建单元和模型一体化构建单元。其中，地质体模型构建单元，用于根据矿区工程基础数据构建地质体三维模型。矿井地面模型构建单元，用于根据采集的现场图像数据和矿区工业广场的平面图像数据构建矿井地面三维模型。模型一体化构建单元，用于根据所述矿井地面三维模型和地质体三维模型构建矿区井上下一体化三维模型。
其中，所述矿区工程数据包括采掘工程平面图像数据、煤层底板等高线图像数据、单孔柱状图像数据、矿井煤系地层综合柱状图像数据、矿井煤岩层对比图像数据和/或导线点成果台账测量数据。
在上述各实施例的基础上，所述动态编辑包括空间布局编辑、时间衔接编辑和/或动画效果编辑。
上述装置可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，上述矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置的实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
实施例五
本发明实施例提供一种服务器，该服务器包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所述的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法。
图5为本发明实施例五中的服务器的结构示意图，参见图5，该服务器包括处理器510和存储器520；服务器中处理器510的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器510为例；服务器中的处理器510和存储器520可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
存储器520作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法对应的程序指令/模块(例如，矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置中的三维模型构建模块410、动画脚本编制模块420、工艺流程推演模块430)。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及矿区煤与煤层气协调开采动态模拟，即实现上述的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法。
存储器520可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器520可进一步包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本发明实施例提供的服务器不仅可以执行并实现本发明任意实施例提供的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法，还可以根据业务具体要求，执行其他程序或者方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法，其特征在于，包括：
采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑；
基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本；
根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程；
其中，所述矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于优化指标对所述预设的协调开发决策模型进行优化；
基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化；
其中，所述优化指标包括资源回收指标、经济指标和/或安全指标。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述构建矿区井上下一体化三维模型，包括：
根据矿区工程基础数据生构建地质体三维模型；
根据采集的现场图像数据和矿区工业广场的平面图像数据构建矿井地面三维模型；
根据所述矿井地面三维模型和地质体三维模型构建矿区井上下一体化三维模型；
其中，所述矿区工程数据包括采掘工程平面图像数据、煤层底板等高线图像数据、单孔柱状图像数据、矿井煤系地层综合柱状图像数据、矿井煤岩层对比图像数据和/或导线点成果台账测量数据。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述采集矿区基础数据之后，还包括：
根据所述矿区基础数据构建基础数据库；
基于预设的选取规则在所述基础数据库中选取目标矿区基础数据；
相应地，所述基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，包括：
基于所述目标矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态编辑包括空间布局编辑、时间衔接编辑和/或动画效果编辑。
6.一种矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的装置，其特征在于，包括：
三维模型构建模块，用于采集矿区基础数据，并基于所述矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型，并对所述矿区井上下一体化三维模型进行可视化编辑和动态编辑；
动画脚本编制模块，用于基于所述矿区井上下一体化三维模型以及预设的协调开发决策模型，编制矿区煤与煤层气协调开采的工艺动画脚本；
工艺流程推演模块，用于根据所述工艺动画脚本，动态预演所述矿区煤与煤层气协调开采的工艺流程；
其中，所述矿区基础数据包括钻孔数据、井巷导线点数据、通风线路数据和/或协调开发参数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
决策模型优化模块，用于基于优化指标对所述预设的协调开发决策模型进行优化；
三维模型优化模块，用于基于所述优化决策模型对矿区井上下一体化三维模型进行优化；
其中，所述优化指标包括资源回收指标、经济指标和/或安全指标。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述三维模型构建模块包括：
地质体模型构建单元，用于根据矿区工程基础数据构建地质体三维模型；
矿井地面模型构建单元，用于根据采集的现场图像数据和矿区工业广场的平面图像数据构建矿井地面三维模型；
模型一体化构建单元，用于根据所述矿井地面三维模型和地质体三维模型构建矿区井上下一体化三维模型；
其中，所述矿区工程数据包括采掘工程平面图像数据、煤层底板等高线图像数据、单孔柱状图像数据、矿井煤系地层综合柱状图像数据、矿井煤岩层对比图像数据和/或导线点成果台账测量数据。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：
数据库构建模块，用于在所述采集矿区基础数据之后，根据所述矿区基础数据构建基础数据库；
目标数据获取模块，用于基于预设的选取规则在所述基础数据库中选取目标矿区基础数据；
相应地，所述三维模型构建模块具体用于
基于所述目标矿区基础数据构建矿区井上下一体化三维模型。
10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的矿区煤与煤层气协调开采动态模拟的方法。
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