陕西煤矿透明地质，GISBox如何搭建矿山三维底图？

2026年10月30日 20:20

煤层、巷道与监测点，先放进同一套坐标

10月29日，中国煤科西安研究院联合国家矿山安全监察局陕西局申报的煤矿复合灾害预警项目，在2026年“数据要素×”大赛全国总决赛中获得二等奖。据公开报道，该项目已在陕西300余处煤矿部署，汇聚透明地质与灾害监测等十大类数据1700余亿条，日均接入约4亿条，累计推送预测预报和预警信息15万余条。彬长矿区胡家河矿的透明地质保障系统也已上线运行。透明地质的重点不是把图画得好看，而是让煤层、构造、巷道和监测点在同一套坐标下对得上。三维底图就是这套坐标的载体。

1 要看透哪些地层

“透明”指的是把看不见的地下情况表达出来。对采掘作业来说，最关心三件事：煤层在哪、构造在哪、水在哪。这三点清楚了，设计和规程才有依据。底图不替代勘探，只把已有成果组织起来。

1.1 煤层与顶底板

煤层按层位和厚度表达，分叉、变薄和尖灭区段单独标注。顶底板岩性按钻孔柱状图归类，软弱层和含水层位置要标出来。煤层倾角变化大的区段，用剖面辅助表达。等高线与煤层底板叠加，能看出起伏趋势。煤层厚度数据来自钻孔和巷探，两者不一致时注明来源。

1.2 构造与水体

断层按走向、落差和性质表达，落差不明的断层标注推测。褶曲用轴线加剖面表示，不强行做成体。陷落柱和岩浆岩侵入体，按勘探成果落位。老空水、含水层和地表水体分开表达，富水区用面状符号。构造与工作面的位置关系，可以在场景中量算距离。推断性内容标注清楚，不能当成实测。

2 井下空间怎么表达

井下巷道是生产活动的骨架。巷道位置准不准，直接影响采掘衔接和灾害防治。三维井巷模型要和采掘工程平面图一致，不能各画各的。

2.1 巷道与工作面

巷道按中心线和断面表达，主要大巷、采区巷道和工作面巷道分级。巷道坡度、支护形式和断面尺寸写进属性。工作面按推进方向表达，已采、在采和准备区段用不同状态区分。密闭墙和风门位置，按实际落位。巷道交叉点和拐弯处，断面变化要表达出来。巷道高程与煤层底板的关系，用剖面检查，避免巷道穿层而模型没有反映。

2.2 采空区与积水区

采空区按范围和高程表达，垮落带和裂隙带用不同符号区分。积水区按物探和钻探成果勾绘，积水量估算值写进属性，并注明方法。采空区与巷道的空间关系，是防治水最常查的内容。相邻煤矿的采空区范围，按矿界分开表达。范围不确定的区域，用虚线表示推测边界。

3 地面与井上下对照

井下问题常常反映到地面。地表沉陷、裂缝和积水，与采空区位置对应。井上下对照图能把这种对应关系摆出来，便于巡线和村民沟通。

3.1 井田边界与地表沉陷

井田边界按采矿许可证范围表达，拐点坐标与证载一致。地表沉陷按监测成果勾绘，下沉等值线分级表达。沉陷范围内的房屋、道路和管线，逐项标注。裂缝位置和走向，按巡查记录落点。沉陷区与采空区的对应关系，用剖面辅助说明。

3.2 钻孔与勘探线

钻孔按孔口坐标表达，孔深、见煤深度和煤层厚度写进属性。封孔情况和封孔质量，单独记录。勘探线按走向表达，剖面图与平面图关联。老钻孔资料缺失的，标注资料年限。钻孔与巷道、采空区的距离，可以在场景中量算。补充勘探的新钻孔，及时入库。

4 监测数据怎么挂接

透明地质不只是静态模型，还要能反映变化。水位、瓦斯、微震和位移等监测数据，按点位挂到模型上。数据进来之后，怎么用、怎么留痕，比数据量更重要。

4.1 传感器与预警

传感器按类型和位置落点，编号与监测系统一致。水位孔、瓦斯探头和微震台站，分别建图层。预警阈值由矿方确定，底图只显示状态和位置，不自动下结论。报警记录与处置结果关联，处理到哪一步能查到。传感器故障和离线状态，单独标注。

4.2 数据更新与留痕

地质模型随采掘推进更新，更新频率由矿方确定。每次更新保留版本，记录数据来源和审核人。监测数据按时间序列存储，异常值标记但不删除。模型与实测不符时，以实测为准并修正。数据接口按矿方系统规范对接，避免重复录入。更新责任也要写清楚：地质模型由地质部门维护，监测数据由通风和防治水部门维护，井巷模型由生产部门维护。责任不清时，模型很快会停在建库时的状态。每季度核对一次版本，采掘布局重大调整后立即更新。

5 数据怎么切片和发布

矿山数据以模型、地形和点云为主，井下模型呈树状分布。切片要兼顾井上和井下，按采区或水平组织，便于分权限浏览。

5.1 模型、地形与点云

井巷模型和地层模型转为 3DTiles，地形用 GeoTIFF 切片，影像切成瓦片，扫描点云用 LAS 切片。GISBox 基础版可完成影像切片、GeoTIFF 转地形、OSGB 转 3DTiles、LAS 点云切片和通用模型切片，这些能力在官网定价页标注为免费；反切、重建顶层和顶点压缩属于专业版及以上。井巷模型面数多，先做轻量化再切片。地层模型按水平切分，避免单文件过大。

模型与地形切片的具体步骤，可以参考 GISBox 图文教程 中的服务发布演示。切片耗时与数据量、机器配置有关，建议先切一个采区试运行。井口与地表接边处，发布前检查高程。

5.2 服务与权限

矿领导看全矿，科室看本专业，区队看本采区。井巷精确坐标、瓦斯数据和防治水资料属于内部资料，不进入公开服务。图层按水平和采区组织，服务地址登记成册。账号按岗位分配，外委队伍单独授权。对外只展示矿区范围和公开信息，原始点云和精确坐标不对外提供，需要时按审批流程单独处理。

6 项目起步怎么做

不建议一次建全矿。选一个采区，把煤层、巷道、工作面、采空区和监测点做出来，跑通建模、切片和浏览，再向其他采区扩展。起步阶段以采掘衔接和防治水为主要场景。

6.1 准备清单

1）地质资料：钻孔柱状图、煤层底板等高线与剖面。

2）构造资料：断层、褶曲、陷落柱的勘探成果。

3）井巷资料：采掘工程平面图、断面图与支护参数。

4）采空区资料：范围、积水情况与物探成果。

5）监测资料：水位、瓦斯、微震与位移点位。

6）地面资料：井田边界、沉陷监测与地表设施。

7）运行环境：服务器、网络、账号与权限。

8）验收口径：坐标基准、模型精度与更新频率。

清单由矿方地质部门牵头确认，通风、防治水和调度部门共同参与。采掘衔接计划调整时，同步更新清单。

6.2 不适用的情况

只做参观展示的，用井巷示意图加剖面即可。地质资料未经过审核的，不要直接建模型。监测数据未接入的，不要发布状态图层。涉及井下精确坐标和防治水资料的，按管理规定控制范围。

6.3 验收看什么

看煤层底板与钻孔是否吻合，看巷道位置与采掘平面图是否一致，看采空区范围与物探成果是否对应，看监测点位置与系统台账是否一致，看服务在矿内网络能否正常加载。再抽两条巷道核对坡度和断面。矿山安全监管信息可以通过 应急管理部 等公开渠道核对，具体防治要求以矿方规程和监管部门文件为准。

常见问题（FAQ）

FAQ-1 透明地质模型能替代钻探吗

不能。模型是对已有勘探成果的组织和表达，推断区域仍有不确定性。采掘前仍需按规定进行钻探和物探验证。模型的价值在于把成果放在一起看，减少遗漏。

FAQ-2 井上下模型怎么对齐

用统一的坐标系统和高程基准，以井口和已知控制点为约束。井巷模型导入后，与地表模型叠加检查。接边处出现错位，先查坐标和高程，再查模型本身。

FAQ-3 监测数据要全部接入吗

按需求接入。与灾害防治直接相关的数据优先，历史数据可以先批量导入再做清洗。数据质量比数量重要，缺测和异常要标注，不要用插值掩盖。

FAQ-4 井下数据能对外公开吗

矿区范围和公开信息可以对外，井巷坐标、瓦斯数据和防治水资料不对外。发布前履行审核程序，涉密和敏感数据按管理规定处理。内部与公开服务分开部署。

需要核对切片与服务能力，可以查看 GISBox 套餐定价页 的功能矩阵。

想先拿一个采区的数据试建场景，可从 GISBox 下载页 获取当前版本。

【内容与技术说明】
本文由GISBox产品团队整理发布，内容由AI工具辅助生成并经团队人工核验。
因产品版本持续迭代，具体功能、参数与免费范围以GISBox官方文档为准。
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最后核校：2026-10-30。