基于CiteSpace 的中國煤礦地質(zhì)保障知識(shí)圖譜可視化分析

陳寶輝 ，李 旭 ，王甜甜 ，黃 丹

（1.中煤科工西安研究院（集團(tuán)）有限公司，陜西 西安 710054；2.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水利工程學(xué)院，河南 開封 475000）

煤炭地質(zhì)保障在煤炭工業(yè)安全、綠色、健康發(fā)展過程中占據(jù)基礎(chǔ)地位，貫穿了煤炭工業(yè)的全生命周期。但隨著煤炭開采不斷向縱深發(fā)展，礦井地質(zhì)條件越發(fā)復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)手段相對(duì)單一，井下開采危險(xiǎn)系數(shù)增大，各類地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到煤炭安全高效生產(chǎn)[1-3]。隨著煤礦智能化浪潮不斷推進(jìn)，計(jì)算機(jī)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算等新技術(shù)計(jì)入煤礦領(lǐng)域[4-5]，煤礦開采系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步落實(shí)，開采系統(tǒng)控制精度甚至提升至厘米級(jí)；作為煤炭智能開采基礎(chǔ)的地質(zhì)保障系統(tǒng)，地質(zhì)條件的控制精度往往無法達(dá)到米級(jí)，已經(jīng)嚴(yán)重制約了煤礦智能化的進(jìn)一步發(fā)展[6-8]。因此，如何進(jìn)一步提升地質(zhì)條件綜合探查精度，并和開采系統(tǒng)匹配與打通，是煤礦地質(zhì)保障面臨的更為嚴(yán)峻的轉(zhuǎn)型壓力。近年來，國內(nèi)的眾多專家學(xué)者都對(duì)煤炭地質(zhì)保障開展了多方面的研究[9-11]。煤礦智能化開采地質(zhì)保障的系統(tǒng)架構(gòu)方面，王國法等[12]、彭蘇萍[13]、董書寧等[14]分別在對(duì)煤礦地質(zhì)保障發(fā)展歷程和理論研究現(xiàn)狀梳理的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的煤礦智能化地質(zhì)保障系統(tǒng)架構(gòu)，并指出了面向煤礦智能化開采的透明地質(zhì)是未來的主要發(fā)展方向；煤礦智能化開采地質(zhì)保障技術(shù)體系方面，袁亮等[15]、程建遠(yuǎn)等[16]分別綜合目前煤炭地質(zhì)探查新技術(shù)新裝備，結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等新方法，形成了煤礦智能化開采地質(zhì)保障技術(shù)體系；煤礦智能化開采地質(zhì)保障的新技術(shù)新裝備的研發(fā)與應(yīng)用方面，石智軍等[17]、王保利等[18]、范濤等[19]重視隨掘隨采地震、瞬變電磁等技術(shù)理論研究，另有部分學(xué)者從單個(gè)礦井的地質(zhì)現(xiàn)實(shí)問題出發(fā)，著重研究面向地質(zhì)保障的探查技術(shù)。

綜上所述，目前對(duì)我國煤礦地質(zhì)保障的研究僅限于探查技術(shù)體系方面以及對(duì)未來發(fā)展方向的展望，因此，采用文獻(xiàn)計(jì)量理論，基于CiteSpace知識(shí)圖譜對(duì)我國煤礦地質(zhì)保障相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，從而更加深入了解當(dāng)前地質(zhì)保障研究領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)一步剖析煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)以及演化趨勢(shì)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

從定量和定性2 方面對(duì)我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行分析，主要關(guān)注歷年文獻(xiàn)發(fā)表的數(shù)量、研究作者群體、研究機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞聚類演進(jìn)，多方面全方位探討我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域研究的演化動(dòng)態(tài)。在文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量方面，通過統(tǒng)計(jì)分析歷年的發(fā)文量，分析掌握地質(zhì)保障研究領(lǐng)域的研究發(fā)文趨勢(shì)，并劃分文章發(fā)展階段；在知識(shí)圖譜可視化分析方面，基于文章的發(fā)文作者及機(jī)構(gòu)，利用CiteSpace 生成可視化知識(shí)圖譜，分析煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域作者、機(jī)構(gòu)的發(fā)文以及合作信息，突出該領(lǐng)域核心發(fā)文作者以及研究機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn)特征，展示科研技術(shù)合作群體分布規(guī)模；并結(jié)合文章的關(guān)鍵詞信息，繪制關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)聚類知識(shí)圖譜，可視化分析煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域演化的驅(qū)動(dòng)力和研究熱點(diǎn)[20-21]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

為了研究國內(nèi)煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向，基于CNKI 數(shù)據(jù)庫發(fā)表的地質(zhì)保障相關(guān)學(xué)術(shù)論文，以“地質(zhì)保障”和“透明地質(zhì)”為檢索主題，剔除結(jié)果中與煤礦地質(zhì)保障研究領(lǐng)域主題不相關(guān)的作者和機(jī)構(gòu)信息不全的文獻(xiàn)，最終整理出1997—2022 年發(fā)表的相關(guān)論文416 篇；將文獻(xiàn)結(jié)果導(dǎo)出為REFWORKS 格式，按照論文的作者、研究機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞進(jìn)行知識(shí)圖譜可視化分析，以此厘定煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，把握地質(zhì)保障研究的發(fā)展趨勢(shì)。

2 知識(shí)圖譜建模分析

2.1 發(fā)文量分析

論文的發(fā)文量代表了領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)理論的最新成果的產(chǎn)出量和研究熱度，統(tǒng)計(jì)了自1997 年以來地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文量以及引用量，按照發(fā)文量的變化形勢(shì)分析煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的研究熱度和發(fā)展階段。煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文量趨勢(shì)分析如圖1。

圖1 煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文量趨勢(shì)分析Fig.1 Trend analysis of publication quantity in the field of coal mine geological support

由圖1 可知：關(guān)于煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的研究分為3 個(gè)階段：①1997—2013 年是地質(zhì)保障領(lǐng)域的發(fā)展階段：該階段發(fā)文數(shù)量逐步增長到20 篇以上，在該階段，面對(duì)國家工業(yè)化發(fā)展對(duì)能源的需求，全國煤礦行業(yè)紛紛響應(yīng)，掀起了高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的熱潮，為了解除煤礦地質(zhì)條件探查不清對(duì)礦井安全生產(chǎn)的限制，煤礦地質(zhì)保障也從以往的礦產(chǎn)資源勘查轉(zhuǎn)向了礦井地質(zhì)條件超前探查技術(shù)理論和方法的研究[22-23]，在國家政策和煤礦安全生產(chǎn)的雙重需求下，相關(guān)學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)對(duì)煤礦地質(zhì)條件探查關(guān)注熱度不斷上升；②2014—2018 年是地質(zhì)保障領(lǐng)域的平穩(wěn)階段：發(fā)文量均在20 篇附近，該階段地質(zhì)保障相關(guān)技術(shù)發(fā)展進(jìn)入平緩期，在該階段，以煤礦物探、鉆探以及化探等多種煤礦地質(zhì)條件探查理論與方法基本成形，但煤礦生產(chǎn)的同時(shí)，也對(duì)原有的地質(zhì)條件進(jìn)行了擾動(dòng)，這就不僅需要了解地質(zhì)現(xiàn)狀，還面臨著煤礦隱蔽致災(zāi)因素的探查與治理，因此，各類煤礦地質(zhì)隱蔽致災(zāi)因素探查和預(yù)測(cè)理論與方法進(jìn)入了研究熱點(diǎn)[24-25]；③2019—2022 年是地質(zhì)保障領(lǐng)域的爆發(fā)階段：該階段國內(nèi)地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文量最多，數(shù)量增加至近50 篇，隨著國家加快煤礦智能化發(fā)展的相關(guān)政策頒布實(shí)施，煤炭地質(zhì)保障進(jìn)入了服務(wù)于煤炭智能開采新階段，其中重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)煤炭地質(zhì)條件的精準(zhǔn)探測(cè)、智能在線監(jiān)測(cè)和煤礦地質(zhì)透明化等相關(guān)技術(shù)[26-27]。

2.2 研究作者及機(jī)構(gòu)分析

基于國內(nèi)地質(zhì)保障領(lǐng)域的發(fā)文作者統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用CiteSpace 軟件繪制出發(fā)文作者知識(shí)圖譜，時(shí)間跨度選擇1997—2022 年，切片時(shí)間為1 年，選擇發(fā)文量為前50 名的作者，可以篩選出該領(lǐng)域近25 年以來發(fā)文量最高的前50 位作者；作者名稱的大小代表發(fā)文量的多少，合作發(fā)文作者之間通過線性連接聯(lián)系，發(fā)文作者節(jié)點(diǎn)連線越多，代表該作者在煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的中心度越高，業(yè)內(nèi)合作越緊密。煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文作者分布圖譜如圖2。

圖2 煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文作者分布圖譜Fig.2 Distribution map of authors in the field of coal mine geological support

由圖2 可知：作者之間的節(jié)點(diǎn)連接數(shù)為641 個(gè)，總共連接線為1 398 條，網(wǎng)絡(luò)連接密度為0.006 8，可以推斷出作者之間的合作論文較多，領(lǐng)域內(nèi)合作聯(lián)系密切；按照作者的發(fā)文量來看，程建遠(yuǎn)是發(fā)文最多的作者，達(dá)到13 篇，其次是袁亮，參與11 篇。領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者之間相互合作，圖譜中可以明顯看出形成了多個(gè)作者子網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最為明顯的是以程建遠(yuǎn)為核心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其主要研究煤礦地質(zhì)條件以及隱蔽致災(zāi)因子的綜合探查理論與方法以及智能地質(zhì)保障的透明化構(gòu)建技術(shù)，提出了礦井地質(zhì)三維地震資料綜合動(dòng)態(tài)解譯、透-反射槽波聯(lián)合解譯技術(shù)、多元地質(zhì)信息集成分析方法等關(guān)鍵技術(shù)；并依據(jù)煤礦生產(chǎn)過程中的相關(guān)探測(cè)信息，提出了煤礦地質(zhì)保障透明工作面地質(zhì)模型的梯級(jí)構(gòu)建方法及其關(guān)鍵技術(shù)，闡述煤礦地質(zhì)透明化的應(yīng)用場景、實(shí)現(xiàn)路徑以及關(guān)鍵技術(shù)[6,16]。袁亮主要研究煤礦安全理論及工程實(shí)踐，提出了卸壓開采瓦斯抽采、無煤柱煤與瓦斯共采理論與技術(shù)體系，成功地解決了復(fù)雜地質(zhì)條件低透氣性高瓦斯煤層群安全開采技術(shù)難題；并通過梳理煤炭地質(zhì)保障技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析目前的行業(yè)痛點(diǎn)，基于靜態(tài)與動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型的全流程構(gòu)建、展示、交互等多個(gè)角度，提出了面向煤礦安全精準(zhǔn)開采全過程的地質(zhì)透明化思路方法[9,15]。

綜上可以看出，我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的作者核心網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了一定規(guī)模，作者之間的合作相對(duì)緊密，通過合作攻關(guān)推動(dòng)了地質(zhì)保障相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，提高了該領(lǐng)域的發(fā)文量。

通過CiteSpace 中的節(jié)點(diǎn)類型對(duì)機(jī)構(gòu)（Institution）進(jìn)行分析，時(shí)間跨度和時(shí)間切片不變，得到的煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文機(jī)構(gòu)分布圖譜如圖3。其中，機(jī)構(gòu)名稱字號(hào)大小代表該機(jī)構(gòu)發(fā)文量的多少，機(jī)構(gòu)之間的合作利用線性連接，節(jié)點(diǎn)連接越緊密，代表機(jī)構(gòu)之間合作關(guān)系越密切。

圖3 煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)文機(jī)構(gòu)分布圖譜Fig.3 Distribution map of institutions in the field of coal mine geological support

由圖3 可知：①中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司、西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院、中國煤炭地質(zhì)總局、煤炭科學(xué)研究總院是發(fā)文量排在前4 位的研究機(jī)構(gòu)，說明這4 所機(jī)構(gòu)在我國煤礦地質(zhì)保障研究上學(xué)術(shù)科研能力較強(qiáng)，中煤科工西安研究院有限公司作為煤炭地質(zhì)保障領(lǐng)域的科研院所之一，在煤田地質(zhì)與勘探、礦井防治水技術(shù)與裝備、鉆探設(shè)備與工藝技術(shù)以及物探設(shè)備與工藝技術(shù)等多方面進(jìn)行了長達(dá)半個(gè)世紀(jì)的持續(xù)研究，為我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)[28-31]；②西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院在礦山地質(zhì)災(zāi)害防治方面、中國煤炭地質(zhì)總局在地質(zhì)資源勘查方面都有著深入的研究；③機(jī)構(gòu)之間的節(jié)點(diǎn)連接數(shù)為334 個(gè)，總共連接線為238 條，網(wǎng)絡(luò)連接密度為0.004 9，由此可知：各研究機(jī)構(gòu)之間的合作論文較少，領(lǐng)域內(nèi)合作聯(lián)系不夠密切，不利于煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域研究更好發(fā)展。

3 研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)分析

3.1 研究熱點(diǎn)分析

為了進(jìn)一步挖掘煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，反映出該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)及方向，需要深入理解和分析該領(lǐng)域的研究內(nèi)容。為此基于論文內(nèi)容的關(guān)鍵詞，采用聚類分析法對(duì)煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)的研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析，以此探索我國煤礦地質(zhì)保障研究熱點(diǎn)的主題。通過CiteSpace 中的節(jié)點(diǎn)類型對(duì)關(guān)鍵詞（Keyword）進(jìn)行分析，時(shí)間跨度和時(shí)間切片不變，得到的關(guān)鍵詞聚類知識(shí)圖譜如圖4。

圖4 關(guān)鍵詞聚類知識(shí)圖譜Fig.4 Clustering knowledge graph of keywords

由圖4 可知：模塊值Q=0.868 9，說明聚類效果顯著；平均輪廓值S=0.947 6，說明聚類結(jié)果具有合理性。將Show Clusters by IDs 設(shè)為“0～8”，選取地質(zhì)保障領(lǐng)域中前9個(gè)關(guān)鍵詞主題，從而揭示出我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主題分別為：地質(zhì)保障、地質(zhì)勘探、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)勘察、煤炭地質(zhì)、綠色勘查和礦井物探，說明這9 個(gè)研究方向是地質(zhì)保障領(lǐng)域研究以來的重點(diǎn)內(nèi)容。地質(zhì)保障作為煤礦地質(zhì)生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)，也是領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵詞最為關(guān)注的研究熱點(diǎn)，說明地質(zhì)保障一直以來是煤礦地質(zhì)領(lǐng)域的核心研究方向；此外地質(zhì)勘探、地質(zhì)勘察、礦井物探等熱點(diǎn)關(guān)鍵詞是實(shí)現(xiàn)煤炭地質(zhì)保障的相關(guān)關(guān)鍵勘探技術(shù)方法和手段研究，發(fā)展和完善了地質(zhì)保障相關(guān)技術(shù)理論和體系。

3.2 演進(jìn)趨勢(shì)分析

為了進(jìn)一步了解煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，利用CiteSpace 生成地質(zhì)保障領(lǐng)域關(guān)鍵詞演進(jìn)趨勢(shì)知識(shí)圖譜，通過關(guān)鍵詞時(shí)間線聚類知識(shí)圖譜對(duì)關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)的時(shí)間、關(guān)鍵詞熱點(diǎn)突現(xiàn)以及熱點(diǎn)主題的演進(jìn)進(jìn)行可視化，以此反映出煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的發(fā)展演化趨勢(shì)。

通過CiteSpace 中的節(jié)點(diǎn)類型對(duì)關(guān)鍵詞（Keyword）進(jìn)行分析，時(shí)間跨度和時(shí)間切片不變，對(duì)1997—2022 年內(nèi)煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞演進(jìn)分析，關(guān)鍵詞突顯分布情況見表1。

表1 關(guān)鍵詞突顯分布情況Table 1 Prominent distribution of keywords

將地質(zhì)保障領(lǐng)域中的關(guān)鍵詞分為7 大主題，并對(duì)近25 年來國內(nèi)煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域每個(gè)主題中的關(guān)鍵詞突現(xiàn)出的熱點(diǎn)主題進(jìn)行演進(jìn)趨勢(shì)分析可得：截至2022 年底節(jié)點(diǎn)大的主題關(guān)鍵詞有地質(zhì)工作、地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)保障、安全保障、地質(zhì)構(gòu)造、智能開采和透明地質(zhì)，并且是我國最近幾年在該領(lǐng)域的演進(jìn)趨勢(shì)。

在煤炭生產(chǎn)過程中，礦井地質(zhì)工作、地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)構(gòu)造以及安全保障等一直是地質(zhì)保障的研究焦點(diǎn)，在煤礦重（特）大事故中，與地質(zhì)條件有關(guān)的占事故總數(shù)的90%[32]。自新中國成立以來，我國煤炭地質(zhì)保障技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，尤其是《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》頒布實(shí)施以來，各地各煤礦企業(yè)認(rèn)真開展地質(zhì)隱蔽致災(zāi)因素勘探治理工作，煤礦安全地質(zhì)安全形勢(shì)趨向好轉(zhuǎn)，全國百萬噸死亡率明顯下降，地質(zhì)保障工作取得了積極成效[2]。

但隨著煤炭開采向著縱深發(fā)展，地質(zhì)條件愈發(fā)復(fù)雜，由各類隱地質(zhì)蔽致災(zāi)因素導(dǎo)致的復(fù)合災(zāi)害愈發(fā)頻繁；與此同時(shí)，隨著煤礦綠色安全高效智能化開采進(jìn)程不斷推進(jìn)，也對(duì)作為煤礦資源安全高效智能綠色智能開采的基礎(chǔ)和前提的地質(zhì)保障技術(shù)提出了更高的技術(shù)要求[33]。因此，以透明礦井技術(shù)理論為核心的煤礦智能化開采地質(zhì)保障體系基礎(chǔ)建設(shè)，堅(jiān)持物探、鉆探相結(jié)合，利用多種探查理論與方法，按照礦井災(zāi)害特點(diǎn)，一礦一策明確礦井地質(zhì)保障重點(diǎn)；針對(duì)影響礦井生產(chǎn)的構(gòu)造、瓦斯突出、水害、圍巖變形、火災(zāi)、沖擊地壓等隱蔽致災(zāi)因素相應(yīng)的進(jìn)行全面超前治理以及監(jiān)測(cè)預(yù)警；強(qiáng)化地質(zhì)保障系統(tǒng)的流程化、規(guī)范化保障措施，協(xié)助監(jiān)察部門把關(guān)落實(shí)礦井地質(zhì)致災(zāi)因素普查工作，從而服務(wù)于煤炭智能開采。目前的地質(zhì)保障主要是為了服務(wù)于煤礦智能化開采，而透明礦井技術(shù)是煤炭智能開采地質(zhì)保障的前提條件之一，因此，地質(zhì)保障、智能開采和透明地質(zhì)成為了近年的熱點(diǎn)主題和未來的研究趨勢(shì)。

將國內(nèi)地質(zhì)保障領(lǐng)域文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞，按照關(guān)鍵詞時(shí)間線聚類知識(shí)圖譜中首次出現(xiàn)的時(shí)間繪制突現(xiàn)知識(shí)圖譜，中文關(guān)鍵詞突現(xiàn)知識(shí)圖譜如圖5。

圖5 中文關(guān)鍵詞突現(xiàn)知識(shí)圖譜Fig.5 Emergent knowledge map of keywords

由圖5 可知：在1997 年首次出現(xiàn)了地質(zhì)勘察、工作面以及勘察等關(guān)鍵詞，說明當(dāng)時(shí)地質(zhì)保障領(lǐng)域主要以煤礦資源勘查為核心，也是領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者和機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)；地質(zhì)保障領(lǐng)域在2002 年之后迎來大的爆發(fā)增長，其中智能開采作為關(guān)鍵詞2002 年前后開始成為熱點(diǎn)之后，在2010—2015 年迎來1 次關(guān)注，為了滿足煤礦智能化開采的需求，需要對(duì)礦井的相關(guān)隱蔽致災(zāi)因素進(jìn)行探查，以降低智能化開采安全風(fēng)險(xiǎn)，因此，為了提升對(duì)各類隱蔽致災(zāi)因素的探查精度，各種煤礦地質(zhì)信息探測(cè)方法和技術(shù)不斷更新迭代發(fā)展，其中定向鉆孔綜合探測(cè)、孔中物探以及各類實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)成為了研究的熱點(diǎn)；自2019 年以后，受井下環(huán)境限制，工作面地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)精度與智能開采的要求存在差距，地質(zhì)條件探測(cè)精度不足、缺乏合適的地質(zhì)信息表達(dá)平臺(tái)阻礙了無人化乃至智能化開采技術(shù)的推廣。

綜上所述，為了確保煤炭智能化安全高效開采，地質(zhì)信息透明化變得十分迫切；礦井地質(zhì)信息透明化，包括但不限于綜合利用包括地面、井下、孔中等探測(cè)手段以及采掘地質(zhì)信息，查明影響開采的構(gòu)造條件、煤層變化及其他地質(zhì)異常體，構(gòu)建工作面三維可視化地質(zhì)模型，精細(xì)描述工作面；同時(shí)，也要求透明地質(zhì)與智能采煤機(jī)形成信息與數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，形成動(dòng)態(tài)數(shù)字化地質(zhì)環(huán)境，提高智能裝備與地質(zhì)條件交互作用時(shí)的安全與效率，實(shí)現(xiàn)真正的智能開采。煤礦地質(zhì)保障和智能開采之間的關(guān)系進(jìn)一步加深，提出了面向煤礦智能化開采的地質(zhì)保障新要求，使煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域更加深化發(fā)展[2,33-36]。

未來煤礦地質(zhì)保障將緊緊圍繞煤礦智能化開采，完成以下幾個(gè)方向的技術(shù)研究和應(yīng)用：①進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用定向智能鉆探、智能長孔長探、隨采（隨掘）智能探測(cè)與監(jiān)測(cè)等技術(shù)裝備，綜合研究各類探測(cè)數(shù)據(jù)解釋方法，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量和精度；②基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”“數(shù)字采礦”的理念，研究地質(zhì)數(shù)據(jù)推演、地質(zhì)數(shù)據(jù)多元復(fù)用、地質(zhì)數(shù)據(jù)智能更新等方法，研究地質(zhì)與工程數(shù)據(jù)高精度融合模型以及模型實(shí)時(shí)更新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井地質(zhì)信息的透明化；③研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、平臺(tái)化的智能開采煤礦地質(zhì)保障平臺(tái)，通過標(biāo)準(zhǔn)化保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的流程化和溯源化，通過專業(yè)化保證業(yè)務(wù)工作專而精，提升系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)用性；通過平臺(tái)化多業(yè)務(wù)集成保證業(yè)務(wù)覆蓋面大而全，從而實(shí)現(xiàn)地質(zhì)保障系統(tǒng)的場景化綜合服務(wù)。

4 結(jié) 語

1）我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的作者核心網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模，作者之間的合作相對(duì)緊密，通過合作攻關(guān)推動(dòng)了地質(zhì)保障相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。研究機(jī)構(gòu)主要以科研院所和相關(guān)高校為主，但是機(jī)構(gòu)之間的合作聯(lián)系不夠密切，研究結(jié)果有一定的片面性，需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作交流。

2）我國煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域熱點(diǎn)相對(duì)較為集中，其中主要包括: 地質(zhì)保障、地質(zhì)勘探、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)勘察、煤炭地質(zhì)、綠色勘查和礦井物探。

3）煤礦數(shù)字化、信息化的改革推動(dòng)了煤礦智能化的進(jìn)程，提高了煤礦相關(guān)地質(zhì)信息的采集傳輸能力，為煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域的智能化提供了良好的通信基礎(chǔ)支撐。

4）地質(zhì)保障、安全保障、地質(zhì)構(gòu)造、 智能開采和透明地質(zhì)等是我國地質(zhì)保障領(lǐng)域內(nèi)近年來廣受關(guān)注的熱點(diǎn)和前沿，煤礦地質(zhì)保障領(lǐng)域?qū)⒔Y(jié)合地質(zhì)大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢(shì)；而且單獨(dú)的煤礦地質(zhì)問題研究已經(jīng)不能滿足煤礦智能化發(fā)展的需求，也難以解釋多屬性物理場耦合引發(fā)的各種地質(zhì)問題，未來基于透明礦井技術(shù)的地質(zhì)保障是面向智能開采的基礎(chǔ)前提。