【技术实现步骤摘要】
本申请涉及煤层瓦斯抽采，尤其涉及一种瓦斯抽采孔的优化设计方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、我国大部分矿区瓦斯含量较高，瓦斯灾害防控压力大，制约矿井安全生产。因此在对煤矿进行开采之前，首先需要对煤矿内的瓦斯进行抽采。钻孔抽采煤层瓦斯技术是降低瓦斯含量、预防瓦斯事故、实现煤炭安全开采的根本措施。钻孔抽采瓦斯技术具体的方法是：首先建立三维模型，然后在三维模型内，对位于钻场内的钻孔的起始位置（开孔位置）以及位于煤层上表面的钻孔的终止位置（终孔位置）进行设计，进而获得钻孔施工图。然而，在实际施工时，由于存在较硬的岩石层或者煤层坍塌的情况，导致钻孔的路径必须调整，即实际钻孔路径会与之前设计的钻孔路径有一定偏差，如果其他待施工的钻孔仍按照原来布置的钻孔路径进行施工，就有可能导致实际施工后的钻孔所形成的抽采区域无法满足抽采要求，容易导致在开采煤矿时出现安全事故。
技术实现思路
1、本申请的目的是针对以上问题，提供一种瓦斯抽采孔的优化设计方法、系统、设备及介质。
2、第一方面，本申请提供一种瓦斯抽采孔的优化设计方法，包括如下步骤：
3、从三维煤层模型中获取下一施工钻孔的预设终孔位置，得到基准孔位置；所述三维煤层模型至少包括三维钻场、三维煤层以及从三维钻场场壁延伸直至穿透三维煤层的设计钻孔；所述三维煤层的对应所述设计钻孔钻出的面为设计钻孔穿出面；所述设计钻孔穿出面上设有若干所述预设终孔位置；
4、获取与所述下一施工钻孔相邻的已施工钻孔的位置信息，得到已施工终孔
5、将所述已施工终孔位置信息输入所述三维煤层模型中，使其投影在所述设计钻孔穿出面，得到已施工终孔投影位置；
6、将所述基准孔位置与和其相邻的任意两个所述已施工终孔投影位置直线连接形成若干三角区域，所有的所述三角区域形成第一区域；
7、将所述基准孔位置对应的抽采区域和与其相邻的所述已施工终孔投影位置对应的抽采区域复合形成第二区域；
8、判断所述第二区域完全覆盖所述第一区域时，按照所述下一施工钻孔的预设终孔位置对其进行施工；
9、判断所述第二区域未完全覆盖所述第一区域时，调整所述下一施工钻孔的预设终孔位置直至所述第二区域完全覆盖所述第一区域。
10、根据本申请提供的技术方案，判断所述第二区域未完全覆盖所述第一区域时，确定所述第一区域中未被所述第二区域覆盖的区域，形成空白区域；所述调整所述下一施工钻孔的预设终孔位置直至所述第二区域完全覆盖所述第一区域，包括如下步骤：
11、确定所述空白区域的最长的宽度线，将所述最长的宽度线的中点作为所述空白区域的中点；
12、将所述下一施工钻孔的预设终孔位置沿第一方向移动第一距离；所述第一方向为所述下一施工钻孔的预设终孔位置与所述空白区域的中点连线的方向；所述第一距离为所述空白区域在所述第一方向的宽度。
13、根据本申请提供的技术方案，所述瓦斯抽采孔的优化设计方法还包括如下步骤：
14、获取最新的已施工钻孔的实际出煤深度；所述实际出煤深度为所述最新的已施工钻孔的钻出孔与钻入孔之间的距离；
15、从所述三维煤层模型中获取所述最新的已施工钻孔的设计出煤深度；所述设计出煤深度为所述最新的已施工钻孔对应的预设终孔位置与预设开孔位置之间的距离；所述三维钻场场壁的对应所述设计钻孔钻入的面为设计钻孔穿入面；所述设计钻孔穿入面上设有若干所述预设开孔位置；
16、判断所述实际出煤深度比所述设计出煤深度大，且二者差值大于设定阈值时，调整所述下一施工钻孔的钻入角度。
17、根据本申请提供的技术方案，通过以下方法调整所述下一施工钻孔的钻入角度：
18、获取所述最新的已施工钻孔的钻入角度以及抽采半径；
19、根据所述最新的已施工钻孔的钻入角度、所述最新的已施工钻孔的实际出煤深度、以及所述抽采半径，计算得到调整钻入角度；
20、将所述下一施工钻孔的钻入角度调整为所述调整钻入角度，并以所述调整钻入角度对所述下一施工钻孔进行施工。
21、根据本申请提供的技术方案，根据如下公式计算得到所述调整钻入角度：
22、；
23、其中，为调整钻入角度； d0为最新的已施工钻孔的实际出煤深度；为最新的已施工钻孔的钻入角度； r为抽采半径。
24、根据本申请提供的技术方案，在所有钻孔施工完毕后，获取所有已施工钻孔的已施工钻孔路径；
25、将所述已施工钻孔路径输入所述三维煤层模型中；
26、对应每条所述已施工钻孔路径在所述三维煤层中形成总抽采区域；
27、在所述三维煤层中确定未被所述总抽采区域覆盖的若干离散的抽采空白区；
28、为每个所述抽采空白区设计至少一个补录预设终孔位置，以所述补录预设终孔位置向所述三维钻场的中心连线形成补录钻孔路径，并以所述补录钻孔路径的参数进行补录钻孔施工。
29、第二方面，本申请提供一种瓦斯抽采孔的优化设计系统，包括：
30、获取模块，配置用于：从三维煤层模型中获取下一施工钻孔的预设终孔位置，得到基准孔位置；获取与所述下一施工钻孔相邻的已施工钻孔的位置信息，得到已施工终孔位置信息；所述三维煤层模型至少包括三维钻场、三维煤层以及从三维钻场场壁延伸直至穿透三维煤层的设计钻孔；所述三维煤层的对应所述设计钻孔钻出的面为设计钻孔穿出面；所述设计钻孔穿出面上设有若干所述预设终孔位置；
31、处理模块，配置用于：将所述已施工终孔位置信息输入所述三维煤层模型中，使其投影在所述设计钻孔穿出面，得到已施工终孔投影位置；将所述基准孔位置与和其相邻的任意两个所述已施工终孔投影位置直线连接形成若干三角区域，所有的所述三角区域形成第一区域；将所述基准孔位置对应的抽采区域和与其相邻的所述已施工终孔投影位置对应的抽采区域复合形成第二区域；
32、判断模块，配置用于：判断所述第二区域完全覆盖所述第一区域时，按照所述下一施工钻孔的预设终孔位置对其进行施工；判断所述第二区域未完全覆盖所述第一区域时，调整所述下一施工钻孔的预设终孔位置直至所述第二区域完全覆盖所述第一区域。
33、第三方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法的步骤。
34、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有瓦斯抽采孔的优化设计程序，所述瓦斯抽采孔的优化设计程序被处理器执行时实现如上所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法的步骤。
35、与现有技术相比，本申请的有益效果：本申请提供的瓦斯抽采孔的优化设计方法，在对下一施工钻孔进行施工之前，首先从三维煤层模型中获取下一施工钻孔的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，判断所述第二区域未完全覆盖所述第一区域时，确定所述第一区域中未被所述第二区域覆盖的区域，形成空白区域；所述调整所述下一施工钻孔的预设终孔位置直至所述第二区域完全覆盖所述第一区域，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，还包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，通过以下方法调整所述下一施工钻孔的钻入角度：
5.根据权利要求4所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，根据如下公式计算得到所述调整钻入角度：
6.根据权利要求5所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，在所有钻孔施工完毕后，获取所有已施工钻孔的已施工钻孔路径；
7.一种瓦斯抽采孔的优化设计系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有瓦斯抽采孔的优化设计程序，所述瓦斯抽采孔的优化设计程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，判断所述第二区域未完全覆盖所述第一区域时，确定所述第一区域中未被所述第二区域覆盖的区域，形成空白区域；所述调整所述下一施工钻孔的预设终孔位置直至所述第二区域完全覆盖所述第一区域，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，还包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，通过以下方法调整所述下一施工钻孔的钻入角度：
5.根据权利要求4所述的瓦斯抽采孔的优化设计方法，其特征在于，根据如下公式计算得到所述调整钻入角度...
【专利技术属性】
技术研发人员：王公达，王玉洪，董天文，龚浩然，郭子丰，
申请(专利权)人：天津矿智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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