Establecimiento y aplicación de modelos tridimensionales para la exploración geofísica

La investigación sobre modelos de visualización digital tridimensionales es la frontera y el punto de acceso de la investigación actual sobre geología matemática, prospección geofísica del petróleo, prospección geoquímica, estudio de energía hidroeléctrica, estudio y gestión de peligros geológicos, etc. Reproducción rápida y oportuna de información tridimensional y síntesis de cuerpos geológicos. Una forma eficaz de analizar.

El propósito de la exploración geofísica (incluida la detección de incendios de carbón) es proporcionar la información geológica del espacio subterráneo en el área de exploración con el mayor detalle posible, incluida la estratigrafía, la litología, la estructura y otra información. como dotaciones geométricas. El modelo de visualización tridimensional sirve para virtualizar la escena tridimensional en la computadora y reproducir la forma de distribución tridimensional de las estructuras geológicas y la información geofísica. Es un medio importante para comprender correctamente las estructuras geológicas. Esto puede proporcionar una base científica para la descripción de diversos fenómenos geológicos y geofísicos, y proporcionar al personal técnico y de ingeniería modelos geológicos y geofísicos precisos e intuitivos, que pueden usarse convenientemente para trabajos de análisis y medición.

El trabajo de modelado tridimensional que realizamos en la zona del incendio de carbón de Wuda. El método específico consiste en utilizar métodos de inversión bidimensionales y tridimensionales basados ​​en datos de campos magnéticos, eléctricos y otros datos geofísicos obtenidos de mediciones terrestres y aéreas, combinados con datos geológicos relevantes, como exploración e ingeniería de áreas mineras, y utilizar el software Surpac Vision. para establecer un modelo tridimensional de la distribución del fuego de carbón subterráneo. Se da intuitivamente la relación correspondiente entre el estado de combustión de los incendios de carbón y los campos geofísicos como el magnetismo y la electricidad, y un modelo tridimensional entre la forma tridimensional de los incendios de carbón. y se establecen anomalías magnéticas y eléctricas en el suelo o en el aire (Figura 5?1?1).

Figura 5-1-1 Interfaz principal del software Surpac

(1) Software Surpac y métodos de aplicación

Surpac Vision es un software de minería digital a gran escala que se utiliza ampliamente En todas las etapas del ciclo de vida completo de la mina, como la evaluación de recursos, la planificación de la mina y la gestión del plan de producción, se puede formar un conjunto completo de herramientas de modelado tridimensional y de bloques, que pueden integrar completamente el diseño de ingeniería civil, tres -Establecimiento de modelos dimensionales y construcción de bases de datos de ingeniería gráficamente, y resolución de la gestión de la construcción de optimización del ámbito en proyectos complejos. El software ya ha sido auditado y certificado por el Ministerio de Tierras y Recursos.

Aunque Surpac Vision es un software digital 3D profesional para ingeniería minera y otros aspectos, se utiliza ampliamente en los campos de la prospección geofísica y la geología.

(1) El potente sistema de gráficos 3D de Surpac Vision puede generar y mostrar intuitivamente estructuras tridimensionales de anomalías geofísicas, modelos de terreno y otros gráficos diversos. El establecimiento de un modelo geofísico 3D realista favorece la interpretación geofísica interactiva y el diseño geométrico 3D.

(2) Las potentes, abiertas y flexibles funciones de gestión de bases de datos de Surpac Vision favorecen el procesamiento de enormes datos geológicos y geofísicos, y favorecen la consulta de datos técnicos y análisis, cálculos, estadísticas e informes completos.

(3) Surpac Vision tiene un método de intercambio de datos abierto y funciones de desarrollo secundario, lo que favorece la comunicación y colaboración entre la prospección geofísica y otras especialidades.

Para poder utilizar verdaderamente el software de visualización Surpac para el trabajo de modelado geofísico, es necesario resolver el problema de la interfaz de entrada de datos del levantamiento geofísico y los resultados de interpretación.

Nos hemos centrado en los siguientes tres aspectos.

(1) Método de entrada del mapa de contorno. Asigne coordenadas a los datos de puntos de la cuadrícula geofísica para formar datos de puntos discretos con coordenadas tridimensionales. Luego use la interfaz de datos de puntos discretos del software para ingresar los datos y luego vuelva a clasificarlos para formar un mapa de contorno.

(2) Método de entrada para la inversión eléctrica de cuerpos geológicos tridimensionales subterráneos. El resultado de la inversión eléctrica es invertir la forma del cuerpo geológico subterráneo en forma de sección. Para este tipo de cuerpo geológico, los datos deben ingresarse de acuerdo con el formato de datos del pozo en un espaciamiento de puntos determinado.

(3) Método de entrada de datos del modelo magnético tridimensional subterráneo. La forma principal de los resultados de la inversión magnética tridimensional es un cuerpo rectangular poligonal tridimensional con un amplio rango de distribución. Si también se ingresa en forma de navegación, la cantidad de datos será demasiado grande, lo que afectará la velocidad de ejecución del software. Programamos para realizar la entrada del modelo magnético tridimensional subterráneo mediante el estudio del método de formato interno del software.

(2) Los resultados de la construcción de un modelo tridimensional de incendio de carbón

Basado en estudios geofísicos como mediciones aeromagnéticas, de aviónica, eléctricas de alta densidad y de gas radón realizadas en el Resultados de inversión y área de incendio de carbón de Wuda. Basado en el software Surpac Vision y a través del programa compilado, los datos obtenidos se procesan en un modelo de visualización digital tridimensional. Todos los resultados del procesamiento se guardan en formato digital y algunos de los resultados del procesamiento se muestran en las Figuras 5?1?2 a 5?1?5.

Figura 5-1-2 Modelo de visualización del estudio geofísico de incendios de carbón formado en base a los resultados de la inversión geofísica

La parte inferior de la Figura 5?1?2 muestra los resultados de la inversión tridimensional basado en la anomalía aeromagnética ΔT Modelo de visualización digital tridimensional generado del cuerpo magnético subterráneo en el área del incendio de la cuenca carbonífera de Wuda. La parte superior de la figura muestra el mapa de contorno de color tridimensional de la anomalía aeromagnética ΔT y el mapa de contorno de color tridimensional de la resistividad aparente superficial subterránea calculada en base a los resultados de las mediciones de aviónica (23250 Hz). De acuerdo con las características de los cambios en las propiedades físicas de las rocas con la temperatura en esta área, los cuerpos magnéticos subterráneos en las Figuras 5?1?2 pueden ser macizos rocosos quemados con un fuerte magnetismo. La resistividad aparente correspondiente al macizo rocoso quemado también parece tener un valor alto, presumiblemente porque la temperatura del macizo rocoso quemado es más alta. En la figura se puede ver que las anomalías aeromagnéticas y de aviónica son relativamente consistentes en el espacio. Es muy eficaz y rápido aplicar tecnología aeromagnética y de aviónica para detectar incendios de carbón en áreas de incendios de minas de carbón.

Figura 5-1-3 Modelo de visualización del perfil del estudio geofísico del fuego de carbón formado en base a los resultados de medición del método eléctrico de alta densidad

La coloración se basa en el valor de resistividad

Figura 5-1-4 Modelo de visualización de la sección del estudio geofísico del fuego de carbón formado en base a los resultados de medición del método eléctrico de alta densidad

Los contornos y el color se basan en los valores de resistividad

Figura 5 ?1?5 es una representación superpuesta de los resultados de las mediciones de gas radón, temperatura, espectro de energía, aeromagnética y eléctrica de alta densidad realizadas en el área de incendio No. 8 de Wuda Coalfield. La delgada línea amarilla en la imagen es el rango de exposición al fuego de carbón en la superficie delineada según la observación. La parte inferior de la figura es el modelo sólido de la zona de incendio formado en base a la resistividad eléctrica de alta densidad de 180 Ω·m. La parte roja es la entidad generada en base a los resultados de medición del método eléctrico de alta densidad y la parte azul. es la entidad extrapolada. El efecto de superposición muestra que varias anomalías de detección concuerdan bien en el espacio tridimensional, lo que indica que los métodos de detección de incendios de carbón aplicados pueden delinear eficazmente las anomalías de los incendios de carbón desde diferentes ángulos.

Figura 5-1-5 Modelo de visualización del estudio geofísico del incendio de carbón formado a partir de los resultados del estudio geofísico

Un modelo sólido de la zona del incendio basado en la resistividad eléctrica de alta densidad de 180 Ω ·metro. Entre ellos, la parte roja es la entidad generada en base a los resultados de medición del método eléctrico de alta densidad, y la parte azul es su entidad extrapolada.

(3) Aplicación del modelo tridimensional en la exploración de incendios de carbón y extinción de incendios

La investigación sobre el modelo de visualización digital tridimensional del estudio geofísico en el área del incendio de la cuenca minera de Wuda muestra que:

(1) El modelo de visualización digital tridimensional muestra intuitivamente información diversa, como la forma tridimensional y la escala de anomalías geofísicas. La digitalización tridimensional de los resultados de la inversión geofísica favorece el trabajo interactivo de interpretación geofísica (Figura 5?1?2, Figura 5?1?3, Figura 5?1?5).

(2) En los trabajos de prevención y extinción de incendios en yacimientos de carbón, la ubicación de la fuente del incendio y la delimitación del área del incendio sin duda desempeñan un papel vital en el éxito o el fracaso de la extinción del incendio. Una parte importante de la investigación sobre prevención y extinción de incendios en campos de carbón. No existe un método general muy eficaz para resolver los problemas difíciles y candentes.

A través de la simulación realista del modelo de visualización digital tridimensional subterráneo del incendio de carbón, se puede delinear de forma intuitiva y precisa el alcance del área del incendio, así como la escala, la profundidad de la quema y la ubicación de la fuente del incendio del área del incendio. se puede inferir, proporcionando información científica confiable para la prevención y extinción de incendios. Datos (Figura 5?1?2 ~ Figura 5?1?5).

(3) En los trabajos de prevención y extinción de incendios de inyección, de acuerdo con el modelo de visualización digital tridimensional del fuego de carbón, el posicionamiento preciso del pozo y el diseño científico de la profundidad de perforación y otros parámetros Se puede planificar y guiar la construcción de extinción de incendios, mejorar el efecto de la lechada y reducir la ceguera en la lechada de prevención de incendios (Figura 5?1?5).