本公开涉及矿井安全，尤其涉及一种基于数字孪生的矿井开采管理方法、装置、设备及介质。
背景技术：
1、近年来，我国的产煤量居世界首位，同时煤炭也是我国主要的一次性消费能源。随着井下煤炭开采深度越来越大，开采所面临的地质条件也越来越复杂，使煤炭安全生产面临着日益严峻的挑战。深部煤炭开采的灾害主要包括瓦斯、煤尘、水、火和顶板灾害等，其巨大的破坏性时刻威胁着人民的生命和财产安全。
2、目前，煤炭开采井下钻孔方法缺乏智能化技术，影响了钻孔的精度和效率，也增加了操作人员的劳动强度和工作风险。由于井下环境复杂、操作难度大等因素的影响，煤炭开采井下钻孔方法的安全措施往往不完善，这增加了操作人员的安全风险和健康隐患。
技术实现思路
1、本公开提供一种基于数字孪生的矿井开采管理方法、装置、设备及介质，旨在提供煤炭开采井下钻孔过程中的智能化技术，降低操作人员的劳动强度和工作风险。克服井下环境复杂、操作难度大等因素的影响，完善煤炭开采井下钻孔方法的安全措施，减少操作人员的安全风险和健康隐患的问题。
2、本公开的技术方案如下：
3、第一方面，本公开实施例提供一种基于数字孪生的矿井开采管理方法，包括：
4、在煤矿开采矿井的第一指定位置开设组合钻孔，以实现巷道监控和保护；
5、在煤矿开采矿井的第二指定位置设置感知部件，以对开采矿井内部进行监控；其中，第二指定位置至少包括第一指定位置；
6、通过感知部件的反馈结果，对开采矿井内部情况进行实时监控，并利用三维建模技术，建立巷道的三维模型；
7、基于数字孪生技术，通过实时监控结果和三维模型，对开采矿井的开采过程进行分析和预警。
8、在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，在煤矿开采矿井的第一指定位置开设组合钻孔，包括：
9、在开采矿井的运输巷和回风巷分别开设第一钻孔，第一钻孔贯穿煤层至煤层顶板上方的岩石层中；
10、开采矿井的岩石层中开设高抽巷，高抽巷帮部开设第二钻孔，第二钻孔贯穿岩石层至煤层顶板下方的煤层中；
11、在开采矿井的回风巷和高抽巷之间设置有连接孔，连接孔两端与回风巷和高抽巷内相通，回风巷一侧设置有水仓，水仓与回风巷相通。
12、在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，基于数字孪生技术，通过实时监控结果和三维模型，对开采矿井的开采过程进行分析和预警，包括：
13、通过设置监控设备，实时对井下进行实时监控，包括生产进度、安全状况和环保指标；
14、通过远程控制设备，对井下钻孔设备进行远程操作和调整；
15、通过视频分析设备，对监控视频进行分析，提取监控重点信息，其中，监控重点信息包括人员行为分析信息和设备故障检测信息；
16、通过数据采集设备，采集矿井工作数据，其中，矿井工作数据包括生产数据、安全数据和环保数据；数据采集设备包括传感器和摄像头；
17、通过数据处理设备，对采集到的数据进行处理、分类和存储；
18、通过数据分析设备，利用数据分析技术，对采集到的数据进行分析，获得矿井分析信息，其中，矿井分析信息生产效率分析信息和安全风险评估信息；
19、通过数据统计设备，根据实际需求，对监控重点信息、矿井工作数据和矿井分析信息进行统计和分析；
20、通过报表生成设备，根据数据统计结果，自动生成报表，其中，报表类型包括生产报表、安全报表及环保报表；
21、通过报表展示设备，将生成的报表以图表或表格的形式进行展示，以进行数据分析和对比；
22、通过预警监测设备，对井下的各类参数进行监测和评估，一旦发现异常或超出阈值的情况，及时发出预警信息。
23、在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，通过预警监测设备，对井下的各类参数进行监测和评估，一旦发现异常或超出阈值的情况，及时发出预警信息，包括：
24、对预警信息进行处理，处理方式包括声音报警和灯光报警，提醒相关人员采取措施进行处理。
25、在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，基于数字孪生技术，通过实时监控结果和三维模型，对开采矿井的开采过程进行分析和预警，包括：
26、通过模型模拟井下的生产过程、安全状况和环境变化的情况，提供基础数据和信息，通过数字孪生模型与实际井下进行实时交互，实现数据的双向传输和同步更新；
27、通过大数据技术，将井下的数据与相关系统进行整合和共享，实现数据的互通有无和协同工作，提供数据接口，方便数据的输入和输出；
28、通过预设的规则和算法，自动调整和管理井下的生产、安全、环保，实现智能化管理。
29、在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，第一钻孔和第二钻孔均设置多组，且每组第一钻孔和每组第二钻孔均设置2个钻孔。
30、第二方面，本公开实施例还提供一种基于数字孪生的矿井开采管理装置，包括：
31、钻孔模块，用于在煤矿开采矿井的第一指定位置开设组合钻孔，以实现巷道监控和保护；
32、监控设置模块，用于在煤矿开采矿井的第二指定位置设置感知部件，以对开采矿井内部进行监控；其中，第二指定位置至少包括第一指定位置；
33、模型构架模块，用于通过感知部件的反馈结果，对开采矿井内部情况进行实时监控，并利用三维建模技术，建立巷道的三维模型；
34、管理模块，用于基于数字孪生技术，通过实时监控结果和三维模型，对开采矿井的开采过程进行分析和预警。
35、在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，管理模块包括：
36、监控单元，用于实时对井下进行实时监控，包括生产进度、安全状况和环保指标；
37、远程控制单元，用于对井下钻孔设备进行远程操作和调整；
38、视频分析单元，用于对监控视频进行分析，提取监控重点信息，其中，监控重点信息包括人员行为分析信息和设备故障检测信息；
39、数据采集单元，用于采集矿井工作数据，其中，矿井工作数据包括生产数据、安全数据和环保数据；数据采集设备包括传感器和摄像头；
40、数据处理单元，用于采集到的数据进行处理、分类和存储；
41、数据分析单元，用于利用数据分析技术，对采集到的数据进行分析，获得矿井分析信息，其中，矿井分析信息生产效率分析信息和安全风险评估信息；
42、数据统计单元，用于根据实际需求，对监控重点信息、矿井工作数据和矿井分析信息进行统计和分析；
43、报表生成单元，用于根据数据统计结果，自动生成报表，其中，报表类型包括生产报表、安全报表及环保报表；
44、报表展示单元，用于将生成的报表以图表或表格的形式进行展示，以进行数据分析和对比；
45、预警监测单元，用于对井下的各类参数进行监测和评估，一旦发现异常或超出阈值的情况，及时发出预警信息。
46、第三方面，本公开实施例还提供一种电子设备，包括：
47、处理器；
48、用于存储处理器可执行指令的存储器；
49、其中，处理器被配置为执行指令，以实现第一方面的方法。
50、第四方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现第一方面的方法。
51、第五方面，本公开实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面的方法。
52、本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
53、在本公开的实施例中，通过实时采集矿山数据，对矿山的安全、生产、环保等方面进行实时监控和预警，及时发现和解决安全隐患，减少生产风险；通过预设规则和算法，自动调整和管理矿山的各个方面，提高管理效率和管理水平，降低人工干预和管理成本；采用三维可视化技术，将矿山实体与虚拟模型相结合，以三维形式展示矿山的实时状态，提高数据可视化和可理解性；通过大数据技术对矿山数据进行采集、存储、分析和共享，为管理者提供科学、准确的决策依据，推动数字化转型和升级。本发明采用模块化设计，可以根据实际需求进行功能定制和扩展，具有良好的可维护性和可升级性。
54、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
1.一种基于数字孪生的矿井开采管理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的矿井开采管理方法，其特征在于，在煤矿开采矿井的第一指定位置开设组合钻孔，包括：
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的矿井开采管理方法，其特征在于，基于数字孪生技术，通过实时监控结果和三维模型，对开采矿井的开采过程进行分析和预警，包括：
4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的矿井开采管理方法，其特征在于，通过预警监测设备，对井下的各类参数进行监测和评估，一旦发现异常或超出阈值的情况，及时发出预警信息，包括：
5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的矿井开采管理方法，其特征在于，基于数字孪生技术，通过实时监控结果和三维模型，对开采矿井的开采过程进行分析和预警，包括：
6.根据权利要求2所述的基于数字孪生的矿井开采管理方法，其特征在于，第一钻孔和第二钻孔均设置多组，且每组第一钻孔和每组第二钻孔均设置2个钻孔。
7.一种基于数字孪生的矿井开采管理装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的基于数字孪生的矿井开采管理装置，其特征在于，管理模块包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的方法。
