煤层数字高程模型构建与动态修正方法
李娟莉
杜文勇
谢嘉成
王学文
太原理工大学机械与运载工程学院,山西太原 030024;煤矿综采装备山西省重点实验室,山西太原 030024
摘要：为解决在有限煤层地质数据条件下难以构建高精度煤层的难题,提出了一种基于多源煤层数据的煤层DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)构建与动态精细修正方法.首先,基于采区煤层变化特征,提出结合双轨扫掠与加权融合的初始煤层DEM构建方法,通过该方法所构建的煤层DEM能够反映煤层的变化趋势,垂直方向上的模型节点RMSE(Root Mean Square Error,均方根误差)与MAE(Mean Absolute Error,平均绝对误差)分别达到0.25 m与0.2 m以下;其次,引入采区内离散分布的煤层地质数据,在原有模型基础上计算煤层DEM中相应节点处高程误差值,基于这些误差值通过拟合的方法得到残差曲面,并通过残差曲面对DEM节点进行整体性偏移.通过该方法对煤层DEM进行修正后,模型RMSE与MAE降低至0.14 m与0.12 m水平;最后,引入工作面上连续煤层地质数据,在该工作面处产生新的模型分段面,对同一区域的DEM进行划分,新划分的区域中重新构建区域煤层DEM,覆盖原有DEM,从而达到煤层DEM的动态精细修正.通过该方法对煤层DEM进行修正后,模型局部RMSE与MAE均达到0.12 m以下,模型精度水平能够为无人工作面的实现提供可靠的地质信息保障基础.
关键词：煤层数字高程模型地质建模双轨扫掠加权融合拟合残差曲面动态精细修正
分类号：TD171(矿山地质与测量)
资助基金：国家自然科学基金(52004174)山西省科技重大专项计划揭榜挂帅资助项目(202101020101021)山西省青年科技研究基金资助项目(201901D211022)
论文发表日期：2022-07-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 59-66 )
英文信息