CN117648834B - 一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法及系统 - Google Patents
一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法及系统，属于瓦斯技术领域，所述方法包括：在三维煤层中获取初始点，进行分割，得到至少包括一个实测位置点的若干模块区域，对每一个模块区域再次进行分割，得到若干单元区域，计算模块区域的体积，获取模块区域中的实测位置点数量，并计算模块区域的区域密度，判断区域密度大于预设阈值时，采用第一方法进行瓦斯参数的预测，判断区域密度小于预设阈值时，采用第二方法进行瓦斯参数的预测，本申请通过对区域内的密度进行计算，根据区域密度的大小来选择相应的预测方法，从而使得预测出的结果更加准确。
Description
技术领域
本申请涉及瓦斯技术领域，具体涉及一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法及系统。
背景技术
现有技术中，煤层通常被视为三维的结构体，其中存在许多瓦斯压力点，但有的地方的瓦斯压力点无法被预测到，从而没有办法制定相应的瓦斯开采计划，故现有技术中缺少能够解决上述问题的方法。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法及系统；
第一方面，本申请提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法，所述方法包括：
S1、在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；
S2、对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域；
S3、计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V；
S4、获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1；
S5、根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度；
S6、判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
S7、判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
根据本申请实施例提供的技术方案，根据以下公式（一）计算所述区域密度：
公式（一）
式中：S代表区域密度；
V代表模块区域体积；
n1代表模块区域中的实测位置点数量。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤具体包括：
根据以下公式（二）计算每个未知单元区域中心位置的三维拉格朗日基函数，公式（二）如下：
公式（二）
式中：代表未知单元区域中心位置的坐标点；
n2代表所述未知单元区域相邻的点的坐标的个数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的纵轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的纵轴坐标;
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的竖轴坐标；
代表正数；
i为正整数；
j为自然数；
计算出三维拉格朗日基函数之后，根据三维拉格朗日基函数、以及每一个未知单元区域相邻坐标点所对应的瓦斯参数，构建三维拉格朗日插值多项式，如公式（三）所示：
公式（三）
式中：代表未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表每个未知单元区域中心相邻的坐标点对应的瓦斯参数；
i为正整数；
将未知单元区域中心位置的坐标点代入至公式（三）中，得到未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤中具体包括：
根据以下公式（四）计算未知单元区域中心位置距离每个已知点的三维距离：
公式（四）
式中：代表未知单元区域中心位置与每个已知点之间的三维距离；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
（，/>，/>）代表未知单元区域相邻的已知点的坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的横轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的纵轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的竖轴坐标；
根据三维距离，根据以下公式（五）计算每个未知单元区域中心位置的三维径向基函数：
公式（五）
式中：代表未知单元区域中心位置的三维径向基函数；
是控制函数宽度的参数；
根据三维径向基函数，以及每一个已知数据点，构建线性方程如下：
式中：是第a个已知点到第b个已知点的三维距离；
是权重向量；
a=1代表第一个已知点；
为已知数据点的三维坐标；
根据以上公式，求解权重向量；
根据已知数据点的权重与三维径向基函数，计算未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
。
根据本申请实施例提供的技术方案，还包括以下步骤：
将所述单元区域重组，得到重组后的模块区域；
根据步骤S3-S7对重组后的模块区域内的未知单元区域进行瓦斯参数预测；
将每个未知单元区域的多次瓦斯参数预测求平均得到最终该未知单元区域的预测值。
第二方面，本申请还提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测系统，包括：
选择模块，所述选择模块配置用于在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；
分割模块，所述分割模块配置用于对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域；
第一计算模块，所述第一计算模块配置用于计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V；
第二计算模块，所述第二计算模块配置用于获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1；
第三计算模块，所述第三计算模块配置用于根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度；
第一判断模块，所述第一判断模块配置用于判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
第二判断模块，所述第二判断模块配置用于判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
与现有技术相比，本申请的有益效果：
本申请在三维煤层中选择一个初始点，并基于初始点，将三维煤层按照X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，以得到若干模块区域，每一个模块区域内都至少包括有一个实测位置点，在三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点，再对每一个模块区域按照X、Y、Z轴方向再次进行分割，得到若干个单元区域，并将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域，计算每个模块区域的体积，获取每个模块区域中的实测位置点数量，并计算模块区域的区域密度，通过判断区域密度的大小，来选择相应的预测方法；
在使用过程中，首先在三维煤层中任意选择一个点作为初始点，并基于初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向以第一步长进行分割，得到了若干模块区域，每一个模块区域中都至少包括有一个实测位置点，对每一个模块区域按照X、Y、Z轴方向以第二步长进行分割，得到若干个单元区域，将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域，计算每个模块区域的体积，并获取每个模块区域中实测位置点的数量，根据实测位置点的数量以及体积，计算每个模块区域的区域密度，判断区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数，当判断区域密度小于预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
通过本申请所述的方法，提前判断模块区域内的区域密度，并根据区域密度的稀疏程度来选择相对应的瓦斯参数预测方法，以提高瓦斯参数预测结果的准确性与可靠性，同时提高预测的效率，在得到相应的预测结果之后，可以根据预测出的结果进行云层的绘制，以使得绘制出来的云层能够更加真实的体现煤层的压力、浓度整体的分布趋势。
附图说明
图1为本申请实施例提供的方法流程图；
图2为本申请实施例提供的模块流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
本申请提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法，所述方法包括如下步骤：
S1、在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；
S2、对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域；
S3、计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V；
S4、获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1；
S5、根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度；
S6、判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
S7、判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
具体的，在本实施例中，本申请提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：
在三维煤层中任意选择一个点作为初始点，以所述初始点作为起点，将所述三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干个模块区域，每一个所述模块区域的均呈现小立方体的形状，且每一个所述模块区域的体积为所述第一步长的三次方，每个所述模块区域内至少包括有一个实测位置点，所述实测位置点为已知该区域的瓦斯参数，所述瓦斯参数包括瓦斯浓度与瓦斯压力，再对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向以第二步长进行分割，又得到若干个单元区域，所述第二步长小于所述第一步长，将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域，根据所述第一步长，计算每个所述模块区域的体积，得到每一模块对应的模块区域体积V，并获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1，根据所述模块区域体积V与实测位置点数量n1，计算每个模块区域所对应的区域密度，并对区域密度进行判断，当判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每一个所述未知单元区域中心位置所对应的瓦斯参数，当判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每一个所述未知单元区域中心区域所对应的瓦斯参数。
本申请通过计算每个模块区域对应的疏密度来选择不同的方法进行预测，以做出明智的选择，从而提高计算的准确性、效率和可靠性；通过本申请所述的计算方法，能够更加真实的体现煤层的压力、浓度整体的分布趋势。
进一步的，根据以下公式（一）计算所述区域密度：
公式（一）
式中：S代表区域密度；
V代表模块区域体积；
n1代表模块区域中的实测位置点数量。
具体的，在本实施例中，根据以下公式（一）计算所述区域密度：
公式（一）
式中：S代表区域密度；
V代表模块区域体积；
n1代表模块区域中的实测位置点数量。
进一步的，所述采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤具体包括：
根据以下公式（二）计算每个未知单元区域中心位置的三维拉格朗日基函数，公式（二）如下：
公式（二）
式中：代表未知单元区域中心位置的坐标点；
n2代表所述未知单元区域相邻的点的坐标的个数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的纵轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的纵轴坐标
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的竖轴坐标；
代表正数；
i为正整数；
j为自然数；
计算出三维拉格朗日基函数之后，根据三维拉格朗日基函数、以及每一个未知单元区域相邻坐标点所对应的瓦斯参数，构建三维拉格朗日插值多项式，如公式（三）所示：
公式（三）
式中：代表未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表每个未知单元区域中心相邻的坐标点对应的瓦斯参数；
i为正整数；
将未知单元区域中心位置的坐标点代入至公式（三）中，得到未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
具体的，在本实施例中，所述采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤中具体包括：
根据以下公式（二）来计算每个未知单元区域中心位置的三维拉格朗日基函数，公式（二）如下所示：
公式（二）
式中：代表未知单元区域中心位置的坐标点；
n2代表所述未知单元区域相邻的点的坐标的个数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的纵轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的纵轴坐标
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的竖轴坐标；
代表正数；
i为正整数；
j为自然数；
在计算出三维拉格朗日基函数之后，根据三维拉格朗日基函数以及，每一个未知单元区域相邻坐标点所对应的瓦斯参数，来构建三维拉格朗日插值多项式，所述三维拉格朗日差值多项式如下：
公式（三）
式中：代表未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表每个未知单元区域中心相邻的坐标点对应的瓦斯参数；
i为正整数；
将未知单元区域中心位置的坐标点代入至公式（三）中，得到未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
下面举例子进行说明：假定已知的数据点为A（x0、y0、z0）=（1，2，3，0.2）、B（x1、y1、z1）=（4，5，6，0.4）、C（x2、y2、z2）=（7，8，9，0.6），D（x3、y3、z3）=（10，11，12，0.5），则：
建立拉格朗日差值多项式如下：
假定用户需要得到F（Xf，Yf，Zf）对应的瓦斯参数，则将F点的坐标输入至拉格朗日差值多项式中，便得到其所对应的瓦斯参数P（Xf，Yf，Zf）。
进一步的，所述采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤中具体包括：
根据以下公式（四）计算每个未知单元区域中心位置距离已知点的三维距离：
公式（四）
式中：代表未知单元区域中心位置与每个已知点之间的三维距离；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
（，/>，/>）代表未知单元区域相邻的已知点的坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的横轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的纵轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的竖轴坐标；
根据三维距离，根据以下公式（五）计算每个未知单元区域中心位置的三维径向基函数：
公式（五）
式中：代表未知单元区域中心位置的三维径向基函数；
是控制函数宽度的参数；
根据三维径向基函数，以及每一个已知数据点，构建线性方程如下：
式中：是第a个已知点到第b个已知点的三维距离；
是权重向量；
a=1代表第一个已知点；
为已知数据点的三维坐标；
根据以上公式，求解权重向量；
根据已知数据点的权重与三维径向基函数，计算未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
。
具体的，在本实施例中，所述采用第二方法预测每个未知单元中心位置对应的瓦斯参数的步骤中具体包括：
根据以下公式（四）计算每个未知单元区域中心位置距离每个已知点的三维距离：
公式（四）
在计算出三维距离之后，根据以下公式（五）来计算每个未知单元区域中心位置对应的三维径向基函数，所述三维径向基函数的表达式如下：
公式（五）
式中：代表未知单元区域中心位置的三维径向基函数；
是控制函数宽度的参数；
根据三维径向基函数，以及每一个已知数据点，构建一个线性方程，构建好的线性方程如下：
式中：是第a个已知点到第b个已知点的三维距离；
是权重向量；
a=1代表第一个已知点；
为已知数据点的三维坐标；
根据以上公式，求解权重向量；
再根据已知数据点的权重和三维径向基函数，来计算未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数，计算公式如下：
下面举例子进行说明：
首先获取未知单元区域的中心点坐标，以及已知点的坐标和对应的瓦斯参数，假定未知点对应的中心点坐标为G=（Xg,Yg,Zg）,已知点的坐标与对应的瓦斯参数值分别为（20,30,20）-W1、（10,30,20）-W2、（30,30,20）-W3、（40,30,20）-W4;
计算未知点对应的中心点坐标到每个已知点之间的三维距离：
再使用三维径向基函数进行计算：
接下来构建线性方程，并计算权重向量；
联合上述式子，能够求解出权重向量，再使用已知数据点的权重和三维径向基函数，计算出未知点的瓦斯参数，计算公式如下：
进一步的，还包括以下步骤：
将所述单元区域重组，得到重组后的模块区域；
根据步骤S3-S7对重组后的模块区域内的未知单元区域进行瓦斯参数预测；
将每个未知单元区域的多次瓦斯参数预测求平均得到最终该未知单元区域的预测值。
具体的，在本实施例中，再将每个所述单元区域重组，重组之后得到所述模块区域，重复步骤S3-S7，对重组后的模块区域内的未知单元区域进行瓦斯参数预测，并将每一个未知单元区域所预测出的多个瓦斯参数求解平均值，能够得到该未知单元区域的最终预测值。
本申请实施例还提供一种基于三维煤层的瓦斯参数预测系统，包括：
选择模块，所述选择模块配置用于在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；
分割模块，所述分割模块配置用于对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域；
第一计算模块，所述第一计算模块配置用于计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V；
第二计算模块，所述第二计算模块配置用于获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1；
第三计算模块，所述第三计算模块配置用于根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度；
第一判断模块，所述第一判断模块配置用于判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
第二判断模块，所述第二判断模块配置用于判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
具体的，在本实施例中，如图2所示，本申请所述的基于三维煤层的瓦斯参数预测系统包括：选择模块101、所述选择模块101配置用于在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；所述选择模块101连接有分割模块102，所述分割模块102配置用于对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域，所述分割模块102连接有第一计算模块103，所述第一计算模块103配置用于计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V，所述第一计算模块103连接有第二计算模块104，所述第二计算模块104配置用于获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1，所述第二计算模块104连接有第三计算模块105，所述第三计算模块105配置用于根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度，所述第三计算模块105连接有第一判断模块106，所述第一判断模块106配置用于判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数，所述第一判断模块106连接有第二判断模块107，所述第二判断模块107配置用于判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于三维煤层的瓦斯参数预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；
S2、对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域；
S3、计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V；
S4、获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1；
S5、根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度；
S6、判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
S7、判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
所述采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤具体包括：
根据以下公式（二）计算每个未知单元区域中心位置的三维拉格朗日基函数，公式（二）如下：
公式（二）
式中：代表未知单元区域中心位置的坐标点；
n2代表所述未知单元区域相邻的点的坐标的个数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的纵轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的纵轴坐标;
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的竖轴坐标；
代表正数；
i为正整数；
j为自然数；
计算出三维拉格朗日基函数之后，根据三维拉格朗日基函数、以及每一个未知单元区域相邻坐标点所对应的瓦斯参数，构建三维拉格朗日插值多项式，如公式（三）所示：
公式（三）
式中：代表未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表每个未知单元区域中心相邻的坐标点对应的瓦斯参数；
i为正整数；
将未知单元区域中心位置的坐标点代入至公式（三）中，得到未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
所述采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤中具体包括：
根据以下公式（四）计算未知单元区域中心位置距离每个已知点的三维距离：
公式（四）
式中：代表未知单元区域中心位置与每个已知点之间的三维距离；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
（，/>，/>）代表未知单元区域相邻的已知点的坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的横轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的纵轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的竖轴坐标；
根据三维距离，根据以下公式（五）计算每个未知单元区域中心位置的三维径向基函数：
公式（五）
式中：代表未知单元区域中心位置的三维径向基函数；
是控制函数宽度的参数；
根据三维径向基函数，以及每一个已知数据点，构建线性方程如下：
式中：是第a个已知点到第b个已知点的三维距离；
是权重向量；
a=1代表第一个已知点；
为已知数据点的三维坐标；
根据以上公式，求解权重向量；
根据已知数据点的权重与三维径向基函数，计算未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
。
2.根据权利要求1所述的基于三维煤层的瓦斯参数预测方法，其特征在于，根据以下公式（一）计算所述区域密度：
公式（一）
式中：S代表区域密度；
V代表模块区域体积；
n1代表模块区域中的实测位置点数量。
3.根据权利要求1所述的基于三维煤层的瓦斯参数预测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将所述单元区域重组，得到重组后的模块区域；
根据步骤S3-S7对重组后的模块区域内的未知单元区域进行瓦斯参数预测；
将每个未知单元区域的多次瓦斯参数预测求平均得到最终该未知单元区域的预测值。
4.一种基于三维煤层的瓦斯参数预测系统，其特征在于，包括：
选择模块，所述选择模块配置用于在三维煤层中任意选择一个初始点，基于所述初始点，将三维煤层分别沿X、Y、Z轴方向，以第一步长进行分割，得到若干模块区域，使得每个所述模块区域至少包括有一个实测位置点；所述三维煤层中设置有若干具有实测瓦斯参数的实测位置点；
分割模块，所述分割模块配置用于对每一个所述模块区域分别沿X、Y、Z轴方向，以第二步长进行分割，得到若干个单元区域；将包含实测位置点的单元区域定义为已知单元区域，将未包含实测位置点的单元区域定义为未知单元区域；
第一计算模块，所述第一计算模块配置用于计算每个所述模块区域的体积，得到模块区域体积V；
第二计算模块，所述第二计算模块配置用于获取每个所述模块区域中的实测位置点数量n1；
第三计算模块，所述第三计算模块配置用于根据模块区域体积V和实测位置点数量n1，计算每个模块区域的区域密度；
第一判断模块，所述第一判断模块配置用于判断所述区域密度大于或者等于预设阈值时，采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
第二判断模块，所述第二判断模块配置用于判断所述区域密度小于所述预设阈值时，采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
所述采用第一方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤具体包括：
根据以下公式（二）计算每个未知单元区域中心位置的三维拉格朗日基函数，公式（二）如下：
公式（二）
式中：代表未知单元区域中心位置的坐标点；
n2代表所述未知单元区域相邻的点的坐标的个数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的纵轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第i个点的竖轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的横轴坐标；
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的纵轴坐标;
代表与未知单元区域中心位置相邻的第j个点的竖轴坐标；
代表正数；
i为正整数；
j为自然数；
计算出三维拉格朗日基函数之后，根据三维拉格朗日基函数、以及每一个未知单元区域相邻坐标点所对应的瓦斯参数，构建三维拉格朗日插值多项式，如公式（三）所示：
公式（三）
式中：代表未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
代表每个未知单元区域中心相邻的坐标点对应的瓦斯参数；
i为正整数；
将未知单元区域中心位置的坐标点代入至公式（三）中，得到未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
所述采用第二方法预测每个未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数的步骤中具体包括：
根据以下公式（四）计算未知单元区域中心位置距离每个已知点的三维距离：
公式（四）
式中：代表未知单元区域中心位置与每个已知点之间的三维距离；
x代表未知单元区域中心位置的横轴坐标；
y代表未知单元区域中心位置的纵轴坐标；
z代表未知单元区域中心位置的竖轴坐标；
（，/>，/>）代表未知单元区域相邻的已知点的坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的横轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的纵轴坐标；
代表未知单元区域相邻的已知点的竖轴坐标；
根据三维距离，根据以下公式（五）计算每个未知单元区域中心位置的三维径向基函数：
公式（五）
式中：代表未知单元区域中心位置的三维径向基函数；
是控制函数宽度的参数；
根据三维径向基函数，以及每一个已知数据点，构建线性方程如下：
式中：是第a个已知点到第b个已知点的三维距离；
是权重向量；
a=1代表第一个已知点；
为已知数据点的三维坐标；
根据以上公式，求解权重向量；
根据已知数据点的权重与三维径向基函数，计算未知单元区域中心位置对应的瓦斯参数；
。
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