CN115576025A - 一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及覆岩空隙检测技术领域，具体为一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，包括覆岩数据集取单元、覆岩影像识别单元、空隙数据处理单元、空隙状态判定单元以及空隙安全警报单元；本发明通过对煤层的岩层进行影像数据的采集，将岩层的影像进行识别与匹配，匹配出岩层中的空隙，依据岩层的空隙影像进行虚拟成像，从而便于观察岩层空隙情况，便于数据的提取，将成像后的岩层空隙的影像进行坐标标记，将标记后的坐标进行区域划分，对不同区域的空隙进行计算，计算出岩层空隙不同区域的体积値，将岩层的影像进行数值的转化，从而增加数据的直观性，依据计算后的数值进行安全与否的判断，从而增加岩层的安全性。

Description

一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统

技术领域

本发明涉及覆岩空隙检测技术领域，具体为一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统。

背景技术

煤炭是我国主体能源，经过长期大规模的开采，许多煤矿资源趋于枯竭，或已经枯竭关闭，或因政策性关闭，从而形成待转型煤矿；而随着煤炭资源的长期开采、以及能源结构的调整，将有越来越多的煤矿面临关闭；由于相关配套储能设施的匮乏，造成了大量的弃风、弃光、弃电等现象；而采用废弃煤矿建设抽水蓄能电站可以提高中国对风能太阳能的高效利用，同时实现废弃煤矿资源化和水资源保护；煤层开采后，上覆岩层的垮落特征与煤层地质条件及开采方法等因素密切相关。

然而目前关于废弃矿井地下水库库容的确定方法鲜有报道，而采用现场勘测采空区储水空间大小，则费时费力，且勘测结果不准确，同时，无法依据岩层的实时影像进行一个空隙的识别与计算，使得检测结果更精确，从而无法精确地判定岩层的安全性。

为此，我们提出一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，通过对煤层的岩层进行影像数据的采集，将岩层的影像进行识别与匹配，匹配出岩层中的空隙，依据岩层的空隙影像进行虚拟成像，从而便于观察岩层空隙情况，便于数据的提取，将成像后的岩层空隙的影像进行坐标标记，将标记后的坐标进行区域划分，从而对不同区域的空隙进行计算，从而计算出岩层空隙不同区域的体积値，依据体积値对同一个影像的空隙总值进行计算，将岩层的影像进行数值的转化，从而增加数据的直观性，依据计算后的数值进行安全与否的判断，从而增加岩层的安全性，提高处理的工作效率，节省时间。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，包括覆岩数据集取单元、覆岩影像识别单元、空隙数据处理单元、空隙状态判定单元以及空隙安全警报单元；

所述覆岩数据集取单元用于对煤层的实时数据进行采集，同时将采集得到的煤层信息进行数据划分标记，得到三轴数据组，三轴数据组包括岩层空隙影像、Z轴差值排序数据、Z轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、Y轴选取坐标点、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点；

所述空隙数据处理单元用于对覆岩识别后的三轴数据组进行空隙处理操作，得到空隙体积数组，空隙体积数组包括中间体积值ZM、Z右值、Z左值、Y右值、Y左值、X右值以及X左值；

所述空隙状态判定单元用于对空隙体积数组进行空隙状态判定操作，得到空隙危险信号或空隙安全信号；

所述空隙安全警报单元用于对空隙危险信号或空隙安全信号进行识别，当识别到空隙危险信号时，则生成空隙返工警报，当识别到空隙安全信号，则生成空隙合格提示。

进一步的，数据划分标记的具体过程为：

获取煤层信息，并划分标记出地区煤层数据、煤层影像数据以及岩层影像数据；

将依据煤层影像数据对地区煤层数据进行识别，识别出煤层影像数据出现的次数并标记为煤层覆岩次数据，将每个地区煤层数据内煤层覆岩次数据、煤层影像数据以及岩层影像数据标定为待处理数据组，将待处理数据组传输至覆岩影像识别单元；

地区煤层数据指代煤层信息内不同地区的煤层，煤层影像数据指代煤层信息内地区煤层数据对应的煤层覆岩的影像，岩层影像数据指代煤层信息内煤层对应的覆岩影像。

进一步的，覆岩识别处理操作的具体操作过程为：

建立虚拟空间直角坐标系，将煤层影像数据以及岩层影像数据通过三维成像在虚拟空间直角坐标系中进行成像标记，将岩层影像数据与煤层影像数据进行匹配，具体为：

当岩层影像数据与煤层影像数据的匹配结果一致时，则将该区域进行岩层区域色彩标记，当岩层影像数据与煤层影像数据的匹配结果不一致时，则将该区域进行空隙区域色彩标记；

将虚拟空间直角坐标系内煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像进行匹配，当煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像匹配结果一致时，则将匹配一致的影像标定为岩层重叠影像，当煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像匹配结果不一致时，则将匹配不一致的影像标定为岩层空隙影像；

将岩层空间影像再虚拟空间直角坐标系中的边缘位置进行坐标标记，得到若干个岩层坐标点，依据岩层坐标点进行坐标选取处理，得到Z轴选取坐标点以及Z轴差值排序数据；

依据Z轴选取坐标点以及Z轴差值排序数据的选取方法，选取出Y轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点；

将岩层空隙影像、Z轴差值排序数据、Z轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、Y轴选取坐标点、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点传输至空隙数据处理单元。

进一步的，进行坐标选取处理的具体过程为：

将若干个岩层坐标中X轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点并标记为Z轴选取坐标点，将若干个Z轴选取坐标点进行两两差值计算，计算出若干个Z轴选取坐标点的Z轴差值，将若干个Z轴选取坐标点的Z轴差值进行从小到大的排序，得到Z轴差值排序数据，选取出Z轴差值排序数据中排序第一的Z轴差值，并依据Z轴差值提取对应的两个坐标点，将所述选取的两个作标点标定为Z轴选取坐标点。

进一步的，岩层空隙处理操作的具体操作过程为：

将Z轴差值排序数据中排序第一的数值标记为Z_小，将Y轴差值排序数据中排序第一的数值标记为Y_小，将X轴差值排序数据中排序第一的数值标记为X_小，依据计算式ZM＝Z_小*Y_小*X_小，计算出中间体积值ZM；

将两个Z轴选取坐标点的X轴数值进行比对，将靠近原点的Z轴选取坐标点标定为Z轴左侧选取坐标点，并进行距离选取处理，得到Z轴左侧第一距离值、Z轴左侧第二距离值、Z轴左侧第N距离值；

依据Z轴左侧第N距离值的计算方法，将两个坐标点的X轴数值进行比对，将远离原点的Z轴选取坐标点标定为Z轴右侧选取坐标点，并计算出Z轴右侧第一距离值、Z轴右侧第二距离值、......、Z轴右侧第N距离值；

依据Z轴左侧第N距离值以及Z轴右侧第N距离值的处理方法，处理得到Y轴左侧第N距离值、Y轴右侧第N距离值、X轴左侧第N距离值以及X轴右侧第N距离值；

将Z轴右侧第一距离值、Z轴右侧第二距离值、......、Z轴右侧第N距离值统一标定为Z右值，将Z轴左侧第一距离值、Z轴左侧第二距离值、......、Z轴左侧第N距离值统一标定为Z左值；

依据Z右值以及Z左值的标定方法，标定出Y右值、Y左值、X右值以及X左值；

将中间体积值ZM、Z右值、Z左值、Y右值、Y左值、X右值以及X左值传输至空隙状态判定单元。

进一步的，距离选取处理的具体过程为：

从若干个岩层坐标中X轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点中选取出原点与Z轴左侧选取坐标点之间的坐标，并标记为Z轴计算坐标，将若干个Z轴计算坐标与Z轴左侧选取坐标点之间距离最小的Z轴计算坐标，并选取距离值将其标定为Z轴左侧第一距离值；

依据Z轴左侧距离值的计算方法，将若干个Z轴计算坐标与Z轴左侧选取坐标点之间距离最小的Z轴计算坐标代替Z轴左侧选取坐标点，计算出Z轴左侧第二距离值，反复进行处理，计算出Z轴左侧第三距离值、Z轴左侧第四距离值、Z轴左侧第N距离值。

进一步的，空隙判定操作的具体操作过程为：

将Z右值标记为ZY_j，将Y右值标记为YY_j，将X右值标记为XY_j，依据计算式：

计算出右侧计算体积值MV_右，u为不同位置对应的空隙计算偏差调节因子；

将Z左值标记为ZZ_j，将Y左值标记为YZ_j，将X左值标记为XZ_j，依据计算式：

计算出左侧计算体积值MV_左，e为不同位置对应的空隙计算偏差调节因子；

依据计算式：Kx＝(MV_左*β1+MV_右*β2+ZM*β3)*glc，计算出空隙值Kx，β1表示为右侧计算体积值MV_右的空隙计算纠正因子，β2表示为左侧计算体积值MV_左的空隙计算纠正因子，β3表示为中间体积値的空隙计算纠正因子，ZM表示为中间体积值，MV_右表示为右侧计算体积值，MV_左表示为左侧计算体积值；

依据地区煤层数据将其内对应的煤层影像数据对应的空隙值进行求和计算，计算出空隙总值KM，将空隙总值KM与空隙阈值M1进行比较，当KM≥M1时，生成空隙危险信号，当KM＜M1时，生成空隙安全信号；

将空隙危险信号或空隙安全信号传输至空隙安全警报单元。

本发明的有益效果：

本发明通过对煤层的岩层进行影像数据的采集，将岩层的影像进行识别与匹配，匹配出岩层中的空隙，依据岩层的空隙影像进行虚拟成像，从而便于观察岩层空隙情况，便于数据的提取，将成像后的岩层空隙的影像进行坐标标记，将标记后的坐标进行区域划分，从而对不同区域的空隙进行计算，从而计算出岩层空隙不同区域的体积値，依据体积値对同一个影像的空隙总值进行计算，将岩层的影像进行数值的转化，从而增加数据的直观性，依据计算后的数值进行安全与否的判断，从而增加岩层的安全性，提高处理的工作效率，节省时间。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，包括覆岩数据集取单元、覆岩影像识别单元、空隙数据处理单元、空隙状态判定单元以及空隙安全警报单元；

所述覆岩数据集取单元用于对煤层的实时数据进行采集，并将采集得到的煤层的实时数据标记为煤层信息，并对煤层数据进行数据划分标记，具体划分标记的具体过程为：

获取煤层信息，将煤层信息内不同地区的煤层标定为地区煤层数据，将煤层信息内地区煤层数据对应的煤层覆岩的影像标定为煤层影像数据，将煤层信息内煤层对应的覆岩影像标定为岩层影像数据；

依据地区煤层数据将地区煤层数据内的煤层影像数据进行识别，识别出煤层影像数据出现的次数并标记为煤层覆岩次数据，将每个地区煤层数据内煤层覆岩次数据、煤层影像数据以及岩层影像数据标定为待处理数据组；

将待处理数据组对应的每个地区煤层数据内煤层覆岩次数据、煤层影像数据以及岩层影像数据传输至覆岩影像识别单元；

所述覆岩影像识别单元用于对待处理数据组对应的每个地区煤层数据内煤层覆岩次数据、煤层影像数据以及岩层影像数据进行覆岩识别处理操作，覆岩识别处理操作的具体操作过程为：

获取煤层影像数据以及岩层影像数据，建立虚拟空间直角坐标系，将煤层影像数据以及岩层影像数据通过三维成像在虚拟空间直角坐标系中进行成像标记，将岩层影像数据与煤层影像数据进行匹配，具体为：

当岩层影像数据与煤层影像数据的匹配结果一致时，则判定该区域为岩层区域，并将该区域进行岩层区域色彩标记，当岩层影像数据与煤层影像数据的匹配结果不一致时，则判定该区域为空隙区域，并将该区域进行空隙区域色彩标记；

选取虚拟空间直角坐标系内煤层影像数据，并将煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像进行匹配，当煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像匹配结果一致时，则判定煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像重叠，并将匹配一致的影像标定为岩层重叠影像，当煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像匹配结果不一致时，则判定煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像缺失，并将匹配不一致的影像标定为岩层空隙影像；

将岩层空间影像再虚拟空间直角坐标系中的边缘位置进行坐标标记，得到若干个岩层坐标点Ki(Xi，Yi，Zi)，将若干个岩层坐标中X轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点并标记为Z轴选取坐标点，将若干个Z轴选取坐标点进行两两差值计算，计算出若干个Z轴选取坐标点的Z轴差值，将若干个Z轴选取坐标点的Z轴差值进行从小到大的排序，得到Z轴差值排序数据，选取出Z轴差值排序数据中排序第一的Z轴差值，并依据Z轴差值提取对应的两个坐标点，将所述选取的两个作标点标定为Z轴选取坐标点；

将若干个岩层坐标中X轴以及Z轴坐标相同的岩层坐标点并标记为Y轴选取坐标点，将若干个Y轴选取坐标点进行两两差值计算，计算出若干个Y轴选取坐标点的Y轴差值，将若干个Y轴选取坐标点的Y轴差值进行从小到大的排序，得到Y轴差值排序数据，选取出Y轴差值排序数据中排序第一的Y轴差值，并依据Y轴差值提取对应的两个坐标点，将所述选取的两个作标点标定为Y轴选取坐标点；

将若干个岩层坐标中Y轴以及Z轴坐标相同的岩层坐标点并标记为X轴选取坐标点，将若干个X轴选取坐标点进行两两差值计算，计算出若干个X轴选取坐标点的X轴差值，将若干个X轴选取坐标点的X轴差值进行从小到大的排序，得到X轴差值排序数据，选取出X轴差值排序数据中排序第一的X轴差值，并依据X轴差值提取对应的两个坐标点，将所述选取的两个作标点标定为X轴选取坐标点；

将岩层空隙影像、Z轴差值排序数据、Z轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、Y轴选取坐标点、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点传输至空隙数据处理单元；

所述空隙数据处理单元用于对岩层空隙影像、Z轴差值排序数据、Z轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、Y轴选取坐标点、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点进行岩层空隙处理操作，岩层空隙处理操作的具体操作过程为：

将Z轴差值排序数据、Y轴差值排序数据以及X轴差值排序数据中排序第一的数值进行提取，依据计算式ZM＝Z_小*Y_小*X_小，计算出中间体积值ZM，Z_小表示为Z轴差值排序数据中排序第一的数值，Y_小表示为Y轴差值排序数据中排序第一的数值，X_小表示为X轴差值排序数据中排序第一的数值；

选取两个Z轴选取坐标点，将两个坐标点的X轴数值进行比对，将靠近原点的Z轴选取坐标点标定为Z轴左侧选取坐标点，从若干个岩层坐标中X轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点中选取出原点与Z轴左侧选取坐标点之间的坐标，并标记为Z轴计算坐标，将若干个Z轴计算坐标与Z轴左侧选取坐标点之间距离最小的Z轴计算坐标，并选取距离值将其标定为Z轴左侧第一距离值；

依据Z轴左侧距离值的计算方法，将若干个Z轴计算坐标与Z轴左侧选取坐标点之间距离最小的Z轴计算坐标代替Z轴左侧选取坐标点，计算出Z轴左侧第二距离值，反复进行处理，计算出Z轴左侧第三距离值、Z轴左侧第四距离值、Z轴左侧第N距离值；

依据Z轴左侧第N距离值的计算方法，将两个坐标点的X轴数值进行比对，将远离原点的Z轴选取坐标点标定为Z轴右侧选取坐标点，并计算出Z轴右侧第一距离值、Z轴右侧第二距离值、......、Z轴右侧第N距离值；

选取两个Y轴选取坐标点，将两个坐标点的Z轴数值进行比对，将靠近原点的Y轴选取坐标点标定为Y轴左侧选取坐标点，从若干个岩层坐标中X轴以及Z轴坐标相同的岩层坐标点中选取出原点与Y轴左侧选取坐标点之间的坐标，并标记为Y轴计算坐标，将若干个Y轴计算坐标与Y轴左侧选取坐标点之间距离最小的Y轴计算坐标，并选取距离值将其标定为Y轴左侧第一距离值；

依据Y轴左侧距离值的计算方法，将若干个Y轴计算坐标与Y轴左侧选取坐标点之间距离最小的Y轴计算坐标代替Y轴左侧选取坐标点，计算出Y轴左侧第二距离值，反复进行处理，计算出Y轴左侧第三距离值、Y轴左侧第四距离值、Y轴左侧第N距离值；

依据Y轴左侧第N距离值的计算方法，将两个坐标点的Y轴数值进行比对，将远离原点的Y轴选取坐标点标定为Y轴右侧选取坐标点，并计算出Y轴右侧第一距离值、Y轴右侧第二距离值、......、Y轴右侧第N距离值；

选取两个X轴选取坐标点，将两个坐标点的Z轴数值进行比对，将靠近原点的X轴选取坐标点标定为X轴左侧选取坐标点，从若干个岩层坐标中Z轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点中选取出原点与X轴左侧选取坐标点之间的坐标，并标记为X轴计算坐标，将若干个X轴计算坐标与X轴左侧选取坐标点之间距离最小的X轴计算坐标，并选取距离值将其标定为X轴左侧第一距离值；

依据X轴左侧距离值的计算方法，将若干个X轴计算坐标与X轴左侧选取坐标点之间距离最小的X轴计算坐标代替X轴左侧选取坐标点，计算出X轴左侧第二距离值，反复进行处理，计算出X轴左侧第三距离值、X轴左侧第四距离值、X轴左侧第N距离值；

依据X轴左侧第N距离值的计算方法，将两个坐标点的X轴数值进行比对，将远离原点的X轴选取坐标点标定为X轴右侧选取坐标点，并计算出X轴右侧第一距离值、X轴右侧第二距离值、......、X轴右侧第N距离值；

将Z轴右侧第一距离值、Z轴右侧第二距离值、......、Z轴右侧第N距离值统一标定为Z右值，将Z右值标记为ZY_j，j的取值为正整数，将Z轴左侧第一距离值、Z轴左侧第二距离值、......、Z轴左侧第N距离值统一标定为Z左值，将Z左值标记为ZZ_j，j＝1,2，3......N；

将Y轴右侧第一距离值、Y轴右侧第二距离值、......、Y轴右侧第N距离值统一标定为Y右值，将Y右值标记为YY_j，j的取值为正整数，将Y轴左侧第一距离值、Y轴左侧第二距离值、......、Y轴左侧第N距离值统一标定为Y左值，将Y左值标记为YZ_j，j＝1,2，3......N；

将X轴右侧第一距离值、X轴右侧第二距离值、......、X轴右侧第N距离值统一标定为X右值，将X右值标记为XY_j，j的取值为正整数，将X轴左侧第一距离值、X轴左侧第二距离值、......、X轴左侧第N距离值统一标定为X左值，将X左值标记为XZ_j，j的取值为正整数；

将中间体积值ZM、Z右值、Z左值、Y右值、Y左值、X右值以及X左值传输至空隙状态判定单元；

所述空隙状态判定单元用于对中间体积值ZM、Z右值、Z左值、Y右值、Y左值、X右值以及X左值进行空隙状态判定操作，空隙判定操作的具体操作过程为：

将Z右值、Y右值以及X右值代入计算式：

计算出右侧计算体积值MV_右，u为不同位置对应的空隙计算偏差调节因子，ZY_j表示为Z右值、YY_j表示为Y右值，XY_j表示为X右值，且u为预设值；

将Z左值、Y左值以及X左值代入计算式：

计算出左侧计算体积值MV_左，e为不同位置对应的空隙计算偏差调节因子，ZZ_j表示为Z左值、YZ_j表示为Y左值，XZ_j表示为X左值，且e为预设值；

提取中间体积值ZM，并将其与右侧计算体积值MV_右以及左侧计算体积值MV_左带入到计算式：Kx＝(MV_左*β1+MV_右*β2+ZM*β3)^*glc，计算出空隙值Kx，β1表示为右侧计算体积值MV_右的空隙计算纠正因子，β2表示为左侧计算体积值MV_左的空隙计算纠正因子，β3表示为中间体积値的空隙计算纠正因子；

依据地区煤层数据将其内对应的煤层影像数据对应的空隙值进行求和计算，计算出空隙总值，将空隙总值与空隙阈值进行比较，当空隙总值大于等于空隙阈值时，则判定空隙空间大，生成空隙危险信号，当空隙总值小于空隙阈值时，则判定空隙空间小，生成空隙安全信号；

将空隙危险信号或空隙安全信号传输至空隙安全警报单元；

所述空隙安全警报单元用于接收空隙危险信号或空隙安全信号，并对空隙危险信号或空隙安全信号进行识别，当识别到空隙危险信号时，则生成空隙返工警报，当识别到空隙安全信号，则生成空隙合格提示。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，包括覆岩数据集取单元、覆岩影像识别单元、空隙数据处理单元、空隙状态判定单元以及空隙安全警报单元；

所述覆岩数据集取单元用于对煤层的实时数据进行采集，同时将采集得到的煤层信息进行数据划分标记，得到三轴数据组，三轴数据组包括岩层空隙影像、Z轴差值排序数据、Z轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、Y轴选取坐标点、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点；

所述空隙数据处理单元用于对覆岩识别后的三轴数据组进行空隙处理操作，得到空隙体积数组，空隙体积数组包括中间体积值ZM、Z右值、Z左值、Y右值、Y左值、X右值以及X左值；

所述空隙状态判定单元用于对空隙体积数组进行空隙状态判定操作，得到空隙危险信号或空隙安全信号；

所述空隙安全警报单元用于对空隙危险信号或空隙安全信号进行识别，当识别到空隙危险信号时，则生成空隙返工警报，当识别到空隙安全信号，则生成空隙合格提示。

2.根据权利要求1所述的一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，数据划分标记的具体过程为：

获取煤层信息，并划分标记出地区煤层数据、煤层影像数据以及岩层影像数据；

将依据煤层影像数据对地区煤层数据进行识别，识别出煤层影像数据出现的次数并标记为煤层覆岩次数据，将每个地区煤层数据内煤层覆岩次数据、煤层影像数据以及岩层影像数据标定为待处理数据组，将待处理数据组传输至覆岩影像识别单元；

地区煤层数据指代煤层信息内不同地区的煤层，煤层影像数据指代煤层信息内地区煤层数据对应的煤层覆岩的影像，岩层影像数据指代煤层信息内煤层对应的覆岩影像。

3.根据权利要求1所述的一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，覆岩识别处理操作的具体操作过程为：

建立虚拟空间直角坐标系，将煤层影像数据以及岩层影像数据通过三维成像在虚拟空间直角坐标系中进行成像标记，将岩层影像数据与煤层影像数据进行匹配，具体为：

当岩层影像数据与煤层影像数据的匹配结果一致时，则将该区域进行岩层区域色彩标记，当岩层影像数据与煤层影像数据的匹配结果不一致时，则将该区域进行空隙区域色彩标记；

将虚拟空间直角坐标系内煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像进行匹配，当煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像匹配结果一致时，则将匹配一致的影像标定为岩层重叠影像，当煤层影像数据与该区域进行岩层区域色彩标记的影像匹配结果不一致时，则将匹配不一致的影像标定为岩层空隙影像；

将岩层空间影像再虚拟空间直角坐标系中的边缘位置进行坐标标记，得到若干个岩层坐标点，依据岩层坐标点进行坐标选取处理，得到Z轴选取坐标点以及Z轴差值排序数据；

依据Z轴选取坐标点以及Z轴差值排序数据的选取方法，选取出Y轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点；

将岩层空隙影像、Z轴差值排序数据、Z轴选取坐标点、Y轴差值排序数据、Y轴选取坐标点、X轴差值排序数据以及X轴选取坐标点传输至空隙数据处理单元。

4.根据权利要求3所述的一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，进行坐标选取处理的具体过程为：

将若干个岩层坐标中X轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点并标记为Z轴选取坐标点，将若干个Z轴选取坐标点进行两两差值计算，计算出若干个Z轴选取坐标点的Z轴差值，将若干个Z轴选取坐标点的Z轴差值进行从小到大的排序，得到Z轴差值排序数据，选取出Z轴差值排序数据中排序第一的Z轴差值，并依据Z轴差值提取对应的两个坐标点，将所述选取的两个作标点标定为Z轴选取坐标点。

5.根据权利要求4所述的一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，岩层空隙处理操作的具体操作过程为：

将Z轴差值排序数据中排序第一的数值标记为Z_小，将Y轴差值排序数据中排序第一的数值标记为Y_小，将X轴差值排序数据中排序第一的数值标记为X_小，依据计算式ZM＝Z_小*Y_小*X_小，计算出中间体积值ZM；

将两个Z轴选取坐标点的X轴数值进行比对，将靠近原点的Z轴选取坐标点标定为Z轴左侧选取坐标点，并进行距离选取处理，得到Z轴左侧第一距离值、Z轴左侧第二距离值、Z轴左侧第N距离值；

依据Z轴左侧第N距离值的计算方法，将两个坐标点的X轴数值进行比对，将远离原点的Z轴选取坐标点标定为Z轴右侧选取坐标点，并计算出Z轴右侧第一距离值、Z轴右侧第二距离值、......、Z轴右侧第N距离值；

依据Z轴左侧第N距离值以及Z轴右侧第N距离值的处理方法，处理得到Y轴左侧第N距离值、Y轴右侧第N距离值、X轴左侧第N距离值以及X轴右侧第N距离值；

将Z轴右侧第一距离值、Z轴右侧第二距离值、......、Z轴右侧第N距离值统一标定为Z右值，将Z轴左侧第一距离值、Z轴左侧第二距离值、......、Z轴左侧第N距离值统一标定为Z左值；

依据Z右值以及Z左值的标定方法，标定出Y右值、Y左值、X右值以及X左值；

将中间体积值ZM、Z右值、Z左值、Y右值、Y左值、X右值以及X左值传输至空隙状态判定单元。

6.根据权利要求5所述的一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，距离选取处理的具体过程为：

从若干个岩层坐标中X轴以及Y轴坐标相同的岩层坐标点中选取出原点与Z轴左侧选取坐标点之间的坐标，并标记为Z轴计算坐标，将若干个Z轴计算坐标与Z轴左侧选取坐标点之间距离最小的Z轴计算坐标，并选取距离值将其标定为Z轴左侧第一距离值；

依据Z轴左侧距离值的计算方法，将若干个Z轴计算坐标与Z轴左侧选取坐标点之间距离最小的Z轴计算坐标代替Z轴左侧选取坐标点，计算出Z轴左侧第二距离值，反复进行处理，计算出Z轴左侧第三距离值、Z轴左侧第四距离值、Z轴左侧第N距离值。

7.根据权利要求1所述的一种井工开采煤矿煤层采后覆岩空隙检测分析系统，其特征在于，空隙判定操作的具体操作过程为：

将Z右值标记为ZY_j，将Y右值标记为YY_j，将X右值标记为XY_j，依据计算式：

计算出右侧计算体积值MV_右，u为不同位置对应的空隙计算偏差调节因子；

将Z左值标记为ZZ_j，将Y左值标记为YZ_j，将X左值标记为XZ_j，依据计算式：

计算出左侧计算体积值MV_左，e为不同位置对应的空隙计算偏差调节因子；

依据计算式：Kx＝(MV_左*β1+MV_右*β2+ZM*β3)*glc，计算出空隙值Kx，β1表示为右侧计算体积值MV_右的空隙计算纠正因子，β2表示为左侧计算体积值MV_左的空隙计算纠正因子，β3表示为中间体积値的空隙计算纠正因子，ZM表示为中间体积值，MV_右表示为右侧计算体积值，MV_左表示为左侧计算体积值；

依据地区煤层数据将其内对应的煤层影像数据对应的空隙值进行求和计算，计算出空隙总值KM，将空隙总值KM与空隙阈值M1进行比较，当KM≥M1时，生成空隙危险信号，当KM＜M1时，生成空隙安全信号；

将空隙危险信号或空隙安全信号传输至空隙安全警报单元。

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