社会交往数字化、金融生活数字化、文化学习数字化……大数据时代飞速发展，数字化逐渐融入城市的边边角角。在不易察觉的边边角角里，“数字煤矿”正飞速崛起。借助于数字化三维GIS技术，煤矿可以得到矿井地质、测量、钻孔等原始数据的自然信息；煤层、围岩、井巷等地质体空间信息以及电力供应、采矿、运输、通风、给排水等生产系统和装备信息、生产过程信息。然而煤炭开采环境复杂、生产环境状态不透明、成套装备难以应对煤层起伏变化、信息化与智能化集成度不高等问题，使得煤矿各生产系统的适应性和实用性受到影响。

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煤矿大脑——“地理信息综合服务平台”

以高标准的基础地图服务

及二三维一体化的动态建模技术

构建全要素时空GIS平台

为煤矿数据管理、安全生产、灾害防治、应急救援等应用

提供专业时空数据及图形服务

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4个“1+N”

打造煤矿地下空间要素分析表达的基础底座

01统一的多业务数据采集接口

在采集层，以统一的多业务数据采集接口，对地质、测量、采掘、机电、运输、通风、设计等专业多元异构的空间地质数据进行全面采集，形成煤矿丰富完整的地质数据中心。

02统一的数据标准规范体系

建立煤矿空间数据标准规范，通过空间数据处理引擎，对多元异构的数据进行清洗、转换，最终形成符合统一数据标准规范的空间数据结构，满足上层应用需要。

03统一地理空间参考下的多类型资源存储方法

构建统一地理空间参考下的多类型资源存储方法，将满足统一数据标准规范体系的空间数据文件存储到对应空间数据库，通过抽象整合，形成包括巷道、工作面、采空区、积水区、地质体、断层、陷落柱等在内的矿井地质资源存储方案。

04统一的地理空间分析构建服务平台

在统一资源存储的基础上，形成统一的地理空间分析，构建服务平台。实现地质测量等专业数据；瓦斯抽放、探水作业、掘进回采等生产数据的多数据源地质修正技术；构建实时高效的动态建模方案，并对外输出数据转换、动态建模、水淹分析、巷道联通分析、瓦斯钻孔分析等应用服务，支撑数字孪生的多场景应用模式。

支撑煤矿“N+”场景应用

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01

GIS平台辅助监控钻孔精准定位

确保探水作业钻探到位

提供钻场设计与实际轨迹偏差分析，通过俯视图、左视图、正视图的视角切换，精准定位偏差位置及分析结果。

02

GIS平台支撑瓦斯抽采模拟及瓦斯赋存分析

通过地质测量数据，结合探水钻孔分析结果，瓦斯抽采钻孔探测结果，利用多数据源地质修正技术，实现瓦斯抽采工作面精准建模；结合瓦斯抽采探测数据，实现瓦斯含量三维热力图实时分析模拟。

03

GIS平台支撑煤矿应急救援系统场景分析模拟

提供完整空间结构的空间分析服务，满足水淹分析，火灾蔓延分析，应急逃生路线分析等应用需求；结合井下数字孪生模型，动态分析构建各类救援模拟场景。

04

GIS平台支撑智能综合管控平台分析预警模型

通过地质测量数据，生产监测数据有机结合，形成动态多元的四维时空数据模型，真实还原煤矿日常生产场景，为分析预警模型提供基础保障。

05

GIS平台支撑煤矿事故风险分析平台一张图建设

基于GIS平台基础数据服务及二三维图形服务，构建一张图基础底座。形成综合一张图+7个专题一张图（安全、人员、产能、矿震地应力、水文、应急救援、工业视频）的应用场景。

06

GIS平台支撑矿山信息化综合监控管理

通过提供地上地下全要素空间数据服务，为煤矿综合监控提供基础数据支持；结合人工智能，影像解译技术，动态分析煤矿安全态势，保障煤矿生产有序进行。

07

GIS平台支撑煤矿灾害安全监测预警分析

利用遥感影像解译技术，激光雷达分析方法，与煤矿地质测量数据，生产监测数据有机结合，形成全要素监测数据模型，为监管单位灾害识别提供有效技术手段。

建设数字化煤矿的目的是减员增效，最终实现少人或无人开采。实现少人或无人开采的关键技术之一就是基于网络技术的远程可视化管控，远程可视化管控的实现则基于数字孪生可视化环境和高精度地质模型的指导。地理信息综合保障系统的深入研究与开发为煤矿工人变为数字采矿员、实现少人或无人采煤提供了有益的探索，必将推动煤炭行业朝着安全绿色、高效智能开采的方向大步迈进！

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