1、部分科研成果近景目标三维测量技术成果简介 本技术是国家 863 项目的科研成果。 该 成果面向数字城市的需求，建立全方位可量测的三维城市模型；面向矿山工程测量需求，建立复杂形状堆积物的高精度三维量测的表面模型。在此基础上研制开发了车载和固定站点式相结合的近景目标三维信息获取系统。本系统作为空对地观测的一种必要的技术补充，解决了城市高层建筑遮挡区、多层建筑物的复杂构造，以及城市和众多工程建设所需的高速度、高精度的三维测量问题。它集成了诸如激光扫描仪、全球卫星定位系统、 CCD 像机等高技术手段，并开发了多元信息复合处理软件，构成了 综合、快速、灵活的工程 实用系统车载和固定站点式相结合的近景目标
2、三维信息获取系统。合作方式 技术服务、技术咨询。 现代化生产矿井综采、综放地质条件评价成果简介 我国已有不少矿井实现了综合机械化采煤生产（简称综采）和现代化管理，在综 采基础发展起来的 综放技术在现代化煤矿生产中收到了良好的效益。各种型号的采掘机械及其配套设备，都是按一定的地质条件设计的，如果地质条件适应于综采设备的技术特性，机械设备的 优势就能充分发挥，并 显 示出高产、高效、 经济、安全、劳动强度低和回采率高的优点，反之则可能事与愿违。因此， 积极有效地开展综采、综放地质条件综合指标评价，建立实 用的评价指标体系和分析系统，在此基础上研究各项指标的相关性及其与生产技术条件的适应性，为综采、
3、 综放 设计、 资源开发、现代化大型矿井的总体规划和管理提供大量信息，是本项目的主要任务。本项目主要针对综采、综放对地质条件的特殊要求，首先建立综采、 综放地质条件评价指标体系，主要包括煤 层条件、构造条件、工程地 质条件，水文地质条件及其它条件等的全方位信息。在此基础 上提出综采、 综放地质条件分析系统，主要包括数据 库系统和管理模块。本项目采用的 评价方法仍然为单项（单因素）评价和综合（多因素）评价两种，但其精度要大大高于煤矿地质条件评价结果，且以现代计算机分析和管理为主体。综采、综放地质条件分析系统是地质保障系统的主体部分，评价方法采用专用程序和计算机成图。还可以与地 质信息系统和管理系
4、统结合起来，构成具有特色的现代化煤矿开采技术系统。合作方式 技术服务、技术咨询。各类矿井地质报告编制成果简介 矿井地质报告是指导煤矿采掘生产的最重要、最基础的地质资料，根据矿井地质规程和国家有关部门的规定，生产矿井必须 8-10 年修改地质报告，以便总结经验、综合和 归纳地质规律，为今后生产提供较为正确的地质依据，保 证煤矿生产正常、安全进行。地 质报告在质量上除 应达到相应生产报告编制规程规定的要求外，还应达到煤矿质量标准化的要求，做到内容、图件、附表 齐全、正确。编制地质报告虽然在地质研究深度上有一定的局限性，但在精度要求上则是非常高的，必须满足生产设计要求。根据生产和补充勘探阶段不同，地
5、 质报告可分为下列几种类型：1.生产地质报告；2.生产矿井精查（补充）地质报告；3.生产矿井水文地质补充勘探报告；4.建井地质报告。 矿井地质报告的编制已经完全实现计算机自动化，从图件编辑、数据采集、建立数据 库，到成图，完成整个报告的编制或修改，由专门的软件和系统完成。图件的输出可以是彩色成图，也可以是聚脂薄膜成图。其 质量完全按照煤矿地质图件的国家质量标准提交。合作方式 技术服务、技术咨询。遥感技术与快速成图成果简介 遥感技术是当今资源调查的高新技术，是地理信息系统的重要信息源。它是以卫星或飞机作为平台，借助传感器来获取地物信息，具有整体性和宏观性的特点；可对同一地区重复观测，以了解地物的
6、动态变化；与计算机技术结合，可快速成图；在地质矿产调查、土地利用状况、城市规划、环境监测等方面已得到广泛的 应用，并收到了良好的效果。 山东科技大学 图象处理中心，在国土资源调查、成矿及控矿地质背景分析、含油气盆地研究、矿区与城市 环境检测、城市 规划、城市占地趋势分析等方面开展广泛研究，已获取省部级科技进 步奖 3 项，完成中德合作项目 1 项。中心与国内外遥感机构有密切的合作关系，拥有先 进的大容量数据处理、 输 入输出设计及软件平台，可直接快速成图。 合作方式 技术服务、技术咨询。沉积盆地分析和能源预测成果简介 沉积盆地是岩石圈上层客观存在的一种整体系统，沉积盆地分析则是认识和研究这一系
7、统的理论和方法。盆地分析概括为下列四个方面：盆地的整体分析、古环境和古构造分析、盆地地演化分析、盆地背景分析。盆地的整体分析就是把盆地作为一个整体进行研究，而不是孤立地研究盆地的局部或进行若干个剖面的垂向层序分析。盆地古环境和古构造结合分析是盆地分析的基本内容，在盆地范围内古环境和古构造是控制煤聚积、油气聚积作用的两个基本因素，其它因素如植物演化、古气候条件等在同一盆地、同一含煤岩系、生储盖组合中往往没有显著 变化。由于沉 积环境直接决定着有利于形成泥炭沼泽的部位，或有利形成生油岩系的部位，所以，盆地分析的大量工作是盆地古环境的重建。盆地演化分析是近代盆地分析的一个明显特色，主要包括恢复整个盆
8、地的发展史（沉积史、构造史、有机物 热演化史等）。盆地背景分析就是把盆地本身的演化与区域大地构造、古气候、海陆分布和海平面变化等因素相联系，从区域的地质背景着眼，研究和分析盆地的地质发展。背景分析更 为主要的目的还在于发现新的含煤、含油气盆地，以进行新区预测。 主要技术内容 1.沉积盆地的三维几何形态和规模；2.沉积盆地的地层格架，即盆地内部几何形态，由组成盆地的岩性地层单元的形态和相互关系所决定，包括古构造运动面研究；3.盆地充填分析，包括充填的岩性和相分析、最高级别的垂向沉积序列，巨 层序、超层序（或构造层序）、层序、准层序组和准层序的划分和对比；4.沉积体系或沉积体系域的空间配置，进行沉
9、积体系、体系域的重建；5.盆地的构造格架，主要进行控制盆地发育、演化和成矿的盆地构造分析， 识别和确定高级别层序的界面并进行全盆地对比。主要内容有：盆地的基底构造、盆地内古构造运动面识别和构造层序划分，恢复盆地沉降史和盆地内部沉降特征的差异、分阶段研究构造类型、 样 式和配套，并由此恢复各 阶段的古构造应力场，区分构造形成期次，研究构造的叠加与反 转，盆地 变化过程中的构造序列；6.低级同生构造的类型和配置，以及与之有密切关系的体系域单元的配置和分析；7.源岩特征分析，包括煤体形态、生油源岩产状，源岩在盆地中的分布、厚度；8.镜质体反射率的测定与盆地热演化史分析；9.盆地岩浆活动；10.盆地煤
10、聚积规律、富煤带分布及迁移规律；生储盖组合分析及有利区选择。沉积体系分析是盆地分析的重要组成部分，在含能源沉积盆地中进行高精度的沉积体系分析，对于提高有源预测准确性具有非常重要的实际意义。沉 积体系和体系域的重建已成为高精度沉积盆地古地理编图的基础，而且主要强调沉积体三维形态与共生关系的研究。沉积体系是相的三维组合，研究工作中要求进行三维追索，其难度与工作量比单一的垂向层序为主的研究大得多，但对研究煤聚积，油气生、储、盖分布的规律，预测矿产分布和进行勘探布置更具 实用性。主要研究内容包括：沉积体系类型、相类型及成因特点、相的三维形态和分布、相和沉 积体系在测井曲线上的响应、生物演化与生物地层、
11、煤聚 积规律、油气生储盖组合与体系配置的关系等。主要技术指标 1沉积体系的三维空间配置、几何形态；2沉积体系类型；3沉积体系发育， 发展及废弃的全 过程；4相序特征，相的三 维空间配置；5砂分散体系，砂体形态和分布；6砂岩孔隙度； 7源岩分布 规律、厚度；8生、储、盖组合及沉积序列；9沉积组合内部构成和地球化学指标；10沉积体系古流型式；11.镜质体反射率测定；12煤聚积及富煤系中，油气聚集有利耙区选择。 合作方式 技术服务、技术咨询。煤层气资源评价成果简介 研究煤层气的生成、鉴别标志、聚散演化、气藏形成和分布规律等，研究目标是作出资源评价，提出有利地区，指导找气勘探。把煤层气的地化特征、成烃
12、机理和运移聚散的研究，与盆地或地区的具体地质条件和地史发展紧密结合起来。在煤层气资源评价中， 过细地分析和研究地质问题，采集多方面参数进行科学评价。 分别计算煤、炭质页岩和含有机质泥岩的生气量；研究处于高 变质阶段的含煤地 层，计算在变质阶段产生的液态烃转化的气；研究煤的显 微组分的含量，进行资源量计算时不仅要考虑煤阶，还要确定显微组分的含量；研究地史中各沉积间断和侵 蚀面，确定其 发育层面、发生时期、经历时间、侵蚀幅度、分布面积、侵蚀面至含煤地层的距离、当 时构造运 动和古构造情况，侵蚀面与含煤地层间的岩性等，对煤层气的古散失量作出定性分析和定量估算；研究煤层气 产生的煤化作用 阶段；进行深
13、入的地 质评价，对盆地（或地区）的沉积史、构造史、地热史作系统的研究，具体分析煤层气的生成、运移、聚集和散失情况，配合圈闭条件，研究气藏形成与分布规律，最终 指出找气有利地区，指导勘探、开 发。 为了有效地进行煤层气评价，配合下列分析和测试项目：煤的工业分析、元素分析、X 一衍射分析、氯仿抽提；煤抽提物的紫外、红外、饱和烃色谱分析；煤的热解、干酪根、色质、化学 动力学研究；煤岩学研究中的镜质体反射率测定、显微组分鉴定、煤 样荧光定量观察、抽提物荧光定量观测 、热解油荧光定量测试 、煤岩 组分分离；煤体孔隙度测定、压汞试验、 电镜观测、煤光片和薄片鉴定等；吸附实验 ；煤和泥岩热模拟实验（原煤样、
14、煤岩组分分离、暗色泥岩样等）；煤层甲烷碳同位素测定、解吸实验的气含量测定、气 组份分分析等。合作方式 技术服务、技术咨询。地下工程围岩中的“危石”预报方法成果简介 利用概率论、集合论、拓扑学、极限平衡理论研究地下工程围岩中的“危石”形成机理、 产生滑移的几何条件和力学条件及其分布概率，建立了 “危石”的预报模型、推出了计算方法，编成了微机操作程序。只要输入基本参数：岩体层面、断 层、节理等主要构造的产状和分布特征参数，开挖工程的形状大小和走向等。本方法就能够完成如下工作： 对未开挖面上的“ 危石 ”的方位、位移方向、滑动力的大小做出预测预报，为工程提供最佳支护方案； 预测地下工程冒落体的高度和
15、体积，为工程提供安全预报；在可能允许 的范围内，调整地下工程的轴线方向，使开挖面上“危石”分布最少，工程维护费用最低。合作方式 技术服务、技术咨询、技 术转让。采矿空间信息可视化集成系统成果简介 采矿空间信息可视化集成系统针对煤炭采矿业现代信息集成制造未有成形模式和经验，各自开发 的子系统关联性、 规范性 较差，特 别是实际技术系统的控制功能不足，不能实现统一的 综合调度管理和动态监测监控等问题，建立了矿井（矿区）的CIMS 模式，提供了规范化的采矿生产安全信息现 代集成制造总体方案设计和关键技术的解决方案，把采矿空间生 产安全的复杂、多元海量信息数据、 图形、图像综合集成在统一的背景调度环境
16、中，实现矿 井（矿区）综合数字化信息共享、调度与监测监控指挥并载入局域网络。采矿 CIMS 技术的推广应用，可大大的提升矿井（矿区）数字化水平，实现采矿生产、安全指挥的现代化和准确的灾害预测预报，提高生产效益。合作方式 技术服务、技术转让。微地震技术监测 采动空间周围岩体破裂及矿井灾害预报成果简介 通过监测岩体破裂过程中的微震事件，对岩体破裂位置及强度进行定位，从而诊断岩体灾害发生的可能性，是近来在国际上进行岩体破裂监测的新手段。课题组目前承担着国家自然科学基金重大国际合作项目和中国-澳大利亚政府间科技合作项目，研究开发了国际上第一套井下微震监测系统。该项技术能在空间范围内监测岩体的破裂，现场
17、试验的结果表明：该技术对研究岩体破裂与采场应力场的关系、底板突水、瓦斯突出、冲击 地压、导水裂隙带高度等有很大的实用价值 。适用企业：煤矿及其他矿山，隧道及边坡监测。 合作方式 技术服务、技术咨询。 三维高分辨地震勘探成果简介 三维高分辨地震勘探是最近几年应用于煤田地质勘探的一项重要技术。地下煤层、断裂构造等本身是一个三维实体，用三 维 方法观察地下，才能得到符合客 观实际的整体认识。经过三维 偏移，各 类地质体得到正确成像归位，从而使信噪比大大提高，反映出真实、清晰的地质现象。三维地震采集是高密度采集，信息量非常丰富，可细致地反映各种地质现象的变化动态。三维高分辨地震勘探主要解决以下地质问题
18、：1查明煤层中落差大于 5m 的断层，平面摆动范围小于 15m；2查明煤层中幅度大于 5m 的褶曲，煤层底板深度误差小于 1；3圈定煤 层中直径大于 20m 的陷落柱，无煤带，火成岩侵入体等地质异常体；4提供主采煤层 lm 间距的煤厚等值线平面图。合作方式 技术服务、技术咨询。工作面电磁波 CT 成像高精度探测技术成果简介 自行研制开发的无线电波 CT 成像技术在构造、煤厚变化解释精度方面较传统方法服较大提高。通 过对二十余个工作面的坑透实践，在探测小构造、煤 层厚度等方面均取得了较好的地质效果。该系统主要功能：1、数据编辑系统：仪器存贮数据转换生成系统目标数据文件：实测数据输入、编辑、 统计
19、 分析；生成观测系统图；回归计算，生成单测线回归曲线、综合透 视曲线；2、 CT 成像计算系统：层析成像计算(二阶阻尼SIRT 算法、Dijkstra 最佳路径 实现曲线成像)，成像数据图像处理，图像显示及输出；3、绘图系统：屏幕显示实时打印输出：成像结果可直接用色谱图(彩色或黑白)、二维等值线、三维表面立体图方式输出，出 图比例可任意调整。 主要技术指标 1、抗干扰能力强，分辨力高； 2、探测隐伏构造，准确圈定落差大于1/3 煤厚的断层位置及延伸范围，平面摆动小于测点距的一半 (一般 5m)；能识别落差小于 16 煤厚的小断层；3、准确圈定煤层厚度相对变化大于 05m 的煤厚相对变化区段；4
20、、准确圈定煤层破碎区、变薄区、冲 蚀区、火成岩侵入体、陷落柱等不良地质体和构造现象。该成果鉴定水平为国际先进， 获山东省科技进步二等奖。 合作方式 技术服务、技术咨询。 冲击地压预测新技术成果简介 随着煤矿开采向深部的转移，冲击地压、矿震等一系列灾害越来越突出，如何实现可靠预测，已经成 为煤矿开采幸全中的重要问题。目前，所采用的 预测方法，大都基于经典的弹塑性力学的观点。事实上，不同 围岩条件和应力环境下的冲击地压预测是有尺度的，即可预测尺度 问题。以往的研究大都没有注意到如何评价既定条件下冲击地压可预测尺度这样一个决定着预测成败的前提问题，只注重所谓预测方法的研究。该技术成果，是在对既定条件
21、下冲击地压可预测尺度评价的基础上，通过现场监测，建立相应的在有效时空尺度内的反演预测模型，以实现对冲击地压的预测。该项技术成果获得了国家自然科学基金委和山东省自然科学基金委的资助，是国际前沿领域的新技术，具有广阔的推广应用前景。 合作方式 技术转让、技术咨询、技 术服务。高产高效综放开采设计与应用研究成果简介 能根据提供的综放开采地质条件， 预测顶煤冒放性程度，为开采决策提供技术基础服务。顶煤冒落形态预计，并能针对 不同冒落形态制定出相应的放煤参数及工艺。 工艺优化及生产能力确定。根据地 质 及生产条件，提出最大的生产能力及最优的劳动组织。提高顶煤冒放性措施。通 过本 项目研究成果，已先后在不
22、同地质条件下提出五种技术措施，实 践证明，不同措施在不同条件下应用效果差异明显。 极不稳定煤层最低采放比确定。支架适应性分析。通过项板(煤)管理，矿压显现规律分析，月单产与回收率综合提出支架适应性。提供综放工艺、顶煤活动的相似材料模拟，Ball 数值仿真计算研究。该项目成果在多个矿区得到应用，如鲍店矿网下综放开采、柴里含夹矸综放开采、济宁二号井极不稳定综放开采、兴隆庄高产高效综放开采等，均取得较好的经济效益与社会效益。 总之，从开采设计组织生产放煤效果检验技术改进提供一整套完整服务中， 许多研究成果已编 制成相应软件并得到现场验证。合作方式 技术转让、技术咨询。综采放顶煤开采成套技术成果简介
23、经过 20 多年的发展，综采放顶煤开采已成为目前我国厚煤层开采的有效方法，具有掘进率低，生产效率高等特点，尤其能适应厚度变化的煤层条件。目前，综放工作面的年产量已达 600700 万 t，工作面回采率达 80%85%，国内已具有拥有自主知识产权的综放成套装备。综采放顶煤开采成套技术主要包含下列方面：（1）顶煤可放性的综合评价方法，含顶煤块度监测技术；（2）影响顶煤回收和矿压控制的顶煤（板）冒放结构实测技术；（3）决定放顶步距和方式的实验室平面和主体相似材料模拟研究；（4）保证高产高效综放开采和采放平行作业的工艺理论设计方法与技术；（5）综放回采率实测和控制技术；（6）综放提高开采上限技术；（7）条带开采综放技术；
