走進韓城礦業(yè)公司象山礦井的綜合調(diào)度指揮中心，一塊巨大的電子屏引人注目。屏幕上，礦井巷道網(wǎng)絡清晰可辨，不同顏色標識的煤層如地層切片般層次分明，醒目的斷層線縱橫其間。地質(zhì)副總王赟輕點鼠標，視角瞬間深入地層，展示著采掘工作面的地質(zhì)構造細節(jié)。

“過去摸清地下情況，主要靠經(jīng)驗推斷和有限的鉆探數(shù)據(jù)，像‘盲人摸象’。”王赟指著屏幕感慨道，“現(xiàn)在有了這套智能地質(zhì)保障系統(tǒng)，地質(zhì)情況透明多了！”

這份“透明”來之不易。象山礦井屬水文地質(zhì)條件復雜，煤與瓦斯突出礦井，水害、瓦斯、斷層等隱蔽致災因素時刻威脅著安全高效開采。如今，一套融合了物聯(lián)網(wǎng)、三維建模與大數(shù)據(jù)分析的智能地質(zhì)保障系統(tǒng)正在改變這一切。

從“經(jīng)驗猜”到“精準看”

變化始于井下探測裝備的升級。在掘進頭，職工操作著先進的履帶式全液壓定向鉆機向未知區(qū)域鉆進。這些設備不僅能實現(xiàn)長距離定向鉆進，更配備了鉆孔軌跡測量裝置和礦用本安型攝像儀，將前方巖層的圖像和軌跡數(shù)據(jù)實時回傳。配合礦用瞬變電磁儀、音頻電透視儀等設備，對掘進工作面前方地質(zhì)構造、煤層起伏、煤層厚度以及可能的富水區(qū)進行高精度、遠距離的綜合探測。

“你看這個采煤工作面的模型。”地質(zhì)測量部部長郭璐將三維地質(zhì)模型放大展示，“我們通過地質(zhì)雷達、槽波地震、音頻電透視等技術進行全方位探查，對異常區(qū)域再用鉆探驗證。以往靠經(jīng)驗推測，精度有限；現(xiàn)在構建的三維地質(zhì)模型精度達到了50厘米左右。”輕點鍵盤，模型瞬間生成任意角度的地質(zhì)剖面圖，復雜的地質(zhì)關系一目了然，這大大提高了地質(zhì)預報的準確性，為智能采掘設備的路徑規(guī)劃和自適應截割提供了精準地質(zhì)依據(jù)。

從“事后救”到“事前防”

災害防治領域的進步同樣顯著。在該礦，一套礦井突水監(jiān)測預警系統(tǒng)正發(fā)揮著關鍵作用。其核心原理是當采掘活動或構造應力等因素導致底板巖層破裂，可能形成導水通道時，巖體破裂產(chǎn)生的微弱震動會被預先埋設在采掘空間周圍的高靈敏度檢波器捕捉。

“這相當于給巖層安裝了靈敏的‘聽診器’。”負責水文地質(zhì)的副部長雷鴿解釋道。系統(tǒng)通過計算震源到達不同檢波器的時間差，精確定位巖體破裂的位置和能量，從而動態(tài)監(jiān)測導水通道的孕育和發(fā)展過程。與此同時，礦井水文動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對主要含水層進行實時監(jiān)測。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常或微震事件預示風險，系統(tǒng)會立即觸發(fā)報警與預警功能。

更智能的是，系統(tǒng)具備應急聯(lián)動能力。當預警信息發(fā)出，綜合智能化監(jiān)測平臺能根據(jù)涌水量預測等情況，自動開啟主排水系統(tǒng)。這種“主動預防”的模式，顯著提升了礦井應對水害的能力。

從“信息孤島”到“地質(zhì)云圖”

智能地質(zhì)系統(tǒng)的強大“大腦”，是一個集成了多源數(shù)據(jù)的煤礦專業(yè)GIS平臺。它打破了地測、生產(chǎn)、安全等部門間的數(shù)據(jù)壁壘，將海量的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、實時監(jiān)測信息、井下工程進度等統(tǒng)一整合，構建了包含巷道、煤層、斷層、采空區(qū)、積水區(qū)、工作面等多屬性的高精度三維地質(zhì)模型。

“過去查資料要翻找不同的圖紙和記錄本，現(xiàn)在登錄系統(tǒng)，‘一張圖’上全都有。”地測部門的工作人員深有體會。通過這個平臺，用戶可以輕松進行三維可視化展示和漫游，直觀掌握全礦井的地質(zhì)與生產(chǎn)狀態(tài)。

系統(tǒng)的特色功能也在實踐中大顯身手：二三維聯(lián)動能夠幫助技術人員及時展示井下采掘動態(tài)仿真模擬；空間分析做到基于三維模型進行地質(zhì)構造評價、隱蔽致災因素的三維分析與預報，輔助安全決策；水災淹沒模擬可用于輔助進行水災應急救援演練和新工人安全培訓，讓抽象的災害過程變得直觀可感。

從“輔助參考”到“指導核心”

“這套系統(tǒng)的核心價值，是讓地質(zhì)工作從后臺支持真正走向了生產(chǎn)指導的前臺。”總工程師總結道。智能地質(zhì)保障系統(tǒng)上線運行后，因地質(zhì)不明導致的生產(chǎn)停滯大幅減少，災害防控更加精準主動。

更重要的是，它深刻改變了生產(chǎn)模式：采掘方案的設計與優(yōu)化可以充分依托高精度三維地質(zhì)模型和超前探測結果；地質(zhì)預報和水文預警信息成為指揮安全生產(chǎn)的“導航儀”；地測數(shù)據(jù)與生產(chǎn)、安全信息的深度融合，為礦井“監(jiān)測、控制、管理”一體化提供了堅實的地質(zhì)基礎。

離開綜合調(diào)度指揮中心，屏幕上那幅精細的“地下透明畫卷”仍在流轉(zhuǎn)。曾深埋地下、充滿未知風險的地質(zhì)構造，如今通過數(shù)字技術清晰地呈現(xiàn)在人們眼前。從“經(jīng)驗摸索”到“透明開采”，象山礦井的智能地質(zhì)保障系統(tǒng)，正為煤礦的安全高效和智能化建設鋪設一條看得見、摸得著的“透明”之路。（嚴改麗 楊家俊）