2020年国家八部委（国家发展改革委、国家能源局、应急部、国家煤矿安监局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部）联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（〔2020〕283号）（下简称《指导意见》）明确指出了要建设煤矿智能地质保障系统，要建立三维地质模型为煤炭生产、灾害预防服务。2021年，国家能源局发布《煤矿智能化建设指南（2021年版）》（国能发煤炭规﹝2021﹞29号）（下简称《指南》）和《智能化煤矿验收管理办法（试行）》，中国煤炭学会发布《智能化煤矿(井工)分类、分级技术条件与评价》和《智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价指标体系》标准，地方政府也出台了一系列文件响应国家政策和指导意见。
根据《指导意见》、《指南》等相关文件明确指示，煤矿智能化建设要全面贯彻“安全第一”的基本要求，以人为本，提升煤矿安全保障能力。建立智能地质保障系统是煤矿智能化建设的核心内容之一。三维地质建模是智能地质保障系统的基础，完善的三维地质模型体系可以为煤矿地质数据管理、智能开采、智能掘进、智能管控，安全生产、地质灾害预警等提供支撑。
为了响应煤矿智能化建设透明地质需求，我公司推出了煤矿智能地质保障系统解决方案，形成了一套成熟、实用、优质的产品体系，可以完全满足国家、地方和企业的验收标准。我们的系统界面包括数据中心类、采矿工程类、矿区模型类、灾害预警类和储量计算类等模块，支持高度自定义和定制化开发。
地质保障系统框架
煤矿地质保障系统总体建设主要包括基础资源层、存储层、服务层和应用层四个部分，以充分满足矿井生产需要。
地质保障系统基础框架
多源地质数据管理功能
地质保障系统的数据包括各专题勘查数据、专业调查图件、三维地质模型数据、动态监测数据、有关文字报告、文档、数据文件、图片、视频文件等大量结构化与非结构化数据，煤矿地质保障系统所涉及的数据，涵盖了几乎所有的地质专业。
根据实际工作情况和数据内容，数据类型大致可分为基础地质、矿产地质、工程地质、水文地质、环境地质、灾害地质、地质资源、地球物理、地球化学、遥感地质和气候11个一级类别。
多源原始资料数据分类表
三维地质建模功能功能
煤矿三维地质建模技术路线
煤矿三维地质建模技术路线
结构建模（几何建模）功能
智能地质保障系统的三维地质建模软件支持地层、煤层、断层、褶曲、侵入体等各类地质几何模型的构建；支持地层主辅关系和断层主辅关系的设置。
矿井建模和工作面建模
矿井地层主辅关系设置和工作面构造主辅关系设置
钻孔（左图）和等高线联合建模（右图）
某煤矿钻孔、地质图、测绘、物探剖面多源融合建模
属性建模功能
属性建模变差函数分析和IJK剖切
高精度体元网格剖分成果
支持地质统计学插值方法建立属性模型
三维地质模型动态更新功能
可实现根据钻孔数据、等高线数据、采掘揭露数据动态变化对地质模型进行更新，并发布至展示平台，满足实际生产要求。
三维地质模型动态更新
某煤矿工作面模型动态更新后煤层顶底板高度预测误差减小效果
WebGIS功能
WebGL渲染引擎：支持基于WebGL引擎的前端渲染机制。
Cesium三维GIS服务：支持基于开源三维Gis引擎cesium的二次开发；支持各类坐标转换；支持发布各类GIS服务。
某煤矿坐标转换示意
基于遥感影像和行政区域地图，实现三维地质模型与影像和地图的共同显示，同时满足倾斜摄影、遥感影像等地表模型的融合功能。
基于三维Gis平台的影像、地图及三维地质模型服务
三维地质模型可视化及交互模块
三维地质模型可视化
构造模型可视化：支持三维地质结构模型可视化，展示地层、断层、地层体、陷落柱、侵入岩、地下暗河等地质体可视化。
属性模型可视化：支持三维地质属性模型可视化，能够展示不同的属性分布。
某煤矿矿山整体地质模型
陷落柱模型（左）与属性模型（右）
三维地质模型交互：智能地质保障系统的三维地质建模工具和系统可视化平台均支持基于三维地质模型的剖切、挖洞、抬升、爆炸、漫游、测量及联合可视化，并可支持剖面图、平面图的矢量图导出。
建模软件模型挖洞（左）平台模型挖洞（右）
某煤矿模型抬升（左）与模型爆炸（右）
瓦斯、水文、火区等地质灾害模型可视化：智能地质保障系统的三维地质建模工具能够进行各类地质属性模型的构建，包括瓦斯含量、含水层单位涌水量、含水层渗透系统、主采煤层发热量等的属性模型构建。
某煤矿瓦斯含量属性模型和某煤矿各含水层单位涌水量（q）属性模型
某煤矿含水层渗透系数（k）属性模型和某煤矿煤发热量属性模型
多源信息融合可视化模块
多源融合空间数据三维可视化：支持地下空间数据的基础信息、关联信息、预测信息三维可视化。
某煤矿钻孔、井巷、工作面地质模型融合可视化
某煤矿工作面模型、竖井、巷道、工业广场、地表影像、地质异常区融合可视化
煤矿储量评估和管理功能
不同阶段储量评估地质模型：支持在不同阶段的储量评估。
矿山总体、保有、终了地质模型
三维储量动态管理功能：透明地质模块支持基于三维地质模型的煤层块段划分和储量统计，可灵活设置储量计算工具，实现原煤储量的快速计算。
某煤矿块段划分及储量计算
某煤矿工作面储量计算公式设置
煤矿隐蔽致灾因素管理和预警预报功能
平台基于空间计算服务和三维地质模型的支持，计算获得隐蔽致灾地质体的空间信息，结合井下工程动态信息、实时监控信息，对可能的地质风险进行预警预报。
隐蔽致灾因素预测预报
平台支持基于三维地质属性模型的隐蔽致灾因素预测预报功能，通过对水文、断层、冲刷带、陷落柱、积水区、采空区、压力区等不同地质灾害进行相关要素的属性建模，全方位地实现地质灾害的空间分布处理，通过设置统计范围的形式对各类地质灾害进行统计，必要时可直接导出相应的灾害信息。同时，该功能支持地质灾害与采掘工作面的对应关系，实现地质灾害信息与采掘工作面的数据联动，起到预测预报、灾害预警的作用，切实保障矿井的安全生产。
工作面掘进危险构造距离预警预报
隐蔽致灾因素透明表达功能：具备瓦斯、水文、煤质、积水区、钻孔等各类地质隐蔽致灾因素的透明化表达，可实时查看采掘巷道与地质隐蔽致灾因素的关系。
煤瓦斯含量分布和主要含水层单位涌水量分布
煤发热量分布和封闭不良钻孔
主要灾害监测数据接入功能：实现了灾害数据的接入，实现水文监测、矿压监测、安全监测的数据采集，并构建基于Clickhose的大数据平台实现灾害数据图表分析，以及数据展示。
灾害监测相关数据接入
服务于采掘工程的功能
地质预测预报功能：支持采掘场景构建，支持沿采掘巷道方向或任意方向的剖切，对采掘工作面地质条件进行预测预报，辅助采掘生产。
回采工作面预测和掘进工作面预测
地质数据的共享功能：通过平台的权限设置，实现地质数据的共享，提交任意条件组合的场景组建。