面向露天煤矿智能化开采的多源地质数据同构方法研究

《Scientific Reports》：Research on isomorphic fusion of multi-source geological data for open-pit coal mines

　　透明化地质条件是露天煤矿实现智能化开采的基础。针对勘探精度不足以及异构地质数据融合能力薄弱的问题，本研究提出了一种适用于露天煤矿的多源地质数据同构方法。该方法分析煤岩地层及地质构造的空间变异性，评估不同数据集的适用性与互补性，并采用分步两两融合策略：地质图与钻孔数据通过克里金插值进行融合，钻孔与地震数据基于兹恩普里茨方程进行融合，地震与电磁数据基于法斯特方程进行融合。融合输出结果经综合集成后，构建出经地层与构造筛选的数据集。以丹南湖二号露天煤矿为案例，对煤层、其他地层、第四系、断层、烧毁岩及地下水等数据进行了处理。案例评估采用独立封闭的留出数据集及四种基准方法。为避免对单案例数值结果过度推广，采用五维度精度（精度、连续性、一致性、分辨率与可靠性）和六维度工程效率/成本（初步数据整理、单次计算效率、重复校正效率、综合工程效率、成本控制及精度-成本适宜性）中的序数等级（优、良、中、差）表达性能。所提方法在五维度精度上均获评为"优"；在工程性能方面，初步数据整理与单次计算效率评为"中"，重复校正效率、综合工程效率、成本控制及精度-成本适宜性评为"优"。所得模型在保留了解译构造与地层不连续性的同时，在观测支持的范围内提升了连续性；地表平滑度仅作为连续性诊断指标。上述等级为案例特异性结果，在实现更广泛推广前需进行场地特异性再校准及多矿验证。