CC BY
97
Список литературы:
1. Инструкция по классификации, расследованию и учету аварий при бурении скважин на нефть и газ. - М.: ВНИИОЭНГ, 1979. - 26 с.
2. Самотой А.К. Предупреждение и ликвидация прихватов труб при бурении скважин. - М.: Недра, 1979. - 188 с.
3. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. - М.: Недра, 1988. - 279 с.
АНАЛИЗ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАРЬЕРА НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
© Уймин А.Г.*
Уральский радиотехнический колледж им. А.С. Попова, г. Екатеринбург
Ключевые слова: геомоделирование, моделирование месторождения и карьера, ГГИС.
На территории Уральского Федерального округа располагается большое количество малых и средних предприятий, занимающихся разработкой полезных ископаемых. Большая доля полезных ископаемых добывается открытым способом. Невозможно представить работу современного горнодобывающего предприятия без использования горно-геологических информационных систем (ГГИС), предназначенных для ввода, хранения, обработки и анализа пространственной и атрибутивной информации о месторождении и элементах карьера.
В настоящее время в мире насчитывается порядка 10 систем, претендующих на роль комплексного решения для горного предприятия. На рынке России и стран СНГ наибольшее распространение получили системы, представленные в табл. 1. Системы очень схожи друг с другом по функциональности. Основные различия сводятся к реализации интерфейса пользователя, программного интерфейса, эргономики. В каждой системе реализованы методики решения следующих задач:
- моделирование месторождений;
- геостатистика;
- трехмерное твердотельное моделирование;
- трехмерное моделирование поверхностей;
- проектирование открытых горных работ, в том числе, с использованием компьютерных технологий;
- оперативное планирование;
* Преподаватель.
- имитационного моделирования работы технологического комплекса в карьере;
- программирование решения прикладных задач.
Таблица 1
Сравнение ГГИС
Разработчик GRASS Development Team (USA) [1] QGIS (Canada) [2] Gemcom Pty Ltd (Australia) [3] ESRI (USA) [4] Micromine Pty Ltd (Australia) [5] CREDO DIALOGUE, р. Беларусь [6]
Название GRASS GIS Quantium GIS Gemcom Surpac ArcGis Micromine Программный комплекс Мэйнфрейм
Архитектура Клиентская и клиент-серв ер-ная версии Клиентская версия Клиентская и клиент-серверная версии Клиентская и клиент-серверная версии Клиентская и клиент-серверная версии Клиентская версия
Лицензия GNU GPL GNU GPL Также доступна коммерческая разработка Проприетарная - коммерческая Проприетарная - коммерческая Проприетарная - коммерческая Проприетарная - коммерческая
Поддерживаемые ОС POSIX (включая GNU/Linux и Apple Mac OS X), Microsoft Windows Linux, Unix, Mac OSX, Microsoft Windows Microsoft Windows Microsoft Windows, Linux Microsoft Windows Microsoft Windows
Хранение данных Использует различные СУБД (Postgresql, MySQL, Oracle и др.) PostgreSQL, SQLite, PostGIS, SpatiaLite Различные типы СУБД: Access, SQL, Oracle, Paradox, ODBC Файловая система либо СУБД: Oracle, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, Informix или IBM DB2 Файловая структура хранения данных, а также включает набор инструментов (включая ODBC) для импорта баз данных. СУБД
Возможность доработки С помощью скриптов: Python scripting Расширяется модулями на C++ и Python С помощью скриптов: возможность настраивать и создавать собственную дополнительную функциональность с использованием языка макрокоманд TCL С помощью скриптов: Arc-GIS Python scripting, также возможно программирование на базе ArcGIS Server WebADF для .Net и Java; С помощью скриптов: Python scripting С помощью скриптов: Python scripting
Язык для доработки Python C++, Python Tcl C++, C#, VB, Delphi, Python Python Python
Рассмотрим более подробно программные продукты, применяемые на малых и средних горнодобывающих предприятиях региона.
Gemcom Surpac разработана в Австралии и является ведущей программой для геологоразведочных и горнодобывающих предприятий. Инструменты Surpac предназначены для: управления данными бурения, геологического моделирования, блочного моделирования, геостатистики, проектирования рудников, планирования горных работ, подсчета запасов и так далее. Программа имеет открытую структуру данных и с помощью универсального языка программирования ТСЬ возможно написание макросов для расширения возможностей программы непосредственно под производственные
потребности предприятия. Данная система также является модульной и ориентирована на работу в ОС Microsoft Windows. Имеет многоязычную среду: английский, русский, испанский, немецкий и французский.
Для хранения атрибутивной информации в Surpac используются различные СУБД: Access, sQl, Oracle, Paradox, ODBC.
Модули Surpac:
- Геологический модуль.
- Модуль обработки маркшейдерских данных и БВР.
- Объемное и блочное моделирование.
- Модуль оптимизации и планирования.
Программный комплекс Micromine разработан в Австралии. Решения Micromine позволяют решать проблемы в геологоразведке и горной добыче, как правило, связанные со сбором, управлением и интерпретацией данных геологоразведки и добычи. Micromine позволяет геологам и горным инженерам определять перспективные участки, находить признаки минерализации, создавать модель и визуализировать распределение руды, а также проектировать горные работы. Micromine предназначен для работы в ОС Microsoft Windows. Micromine предусматривает хранение данных в файловой системе, а также включает набор инструментов (включая ODBC) для импорта баз данных. Комплекс включает в себя 9 модулей, которые можно комбинировать в зависимости от требований: Ядро, Разведка, Каркасное моделирование, Оценка запасов, Оптимизация карьера, Горный, Календарное планирование, Съёмка, Печать. Модуль Разведка обеспечивает набор инструментов для детальной проработки данных с буровых скважин, включая выполнение статистических расчётов, а также создание планов и разрезов на базе ЦМП. Модуль Каркасное моделирование позволяет создавать, редактировать и обрабатывать поверхности и замкнутые каркасы в трёхмерной среде (3D). Модуль Оценка запасов обеспечивает полный набор функций, используемых при моделировании. Модуль Оптимизация карьера создаёт оптимальные контуры карьеров. Используя алгоритм Лерча-Гроссмана, данный модуль рассчитывает наиболее экономически выгодные контуры карьера с учётом цен на металл, потерь и разубоживания, данных переработки и прочих затрат. Модуль Горный обеспечивает необходимыми инструментами для проектирования и разработки открытых карьеров и подземных рудников. Модуль Календарное планирование позволяет создавать планы и отчёты, относящиеся к производству, посредством определения выемочных единиц, календаря ресурсов и нормы извлечения. Модуль Съёмка разработан специально для импорта и обработки данных маркшейдерской съёмки. Данный модуль обеспечивает пользователя инструментами для расчёта точек, стрин-гов, поверхностей и объёмов. Модуль Печать позволяет быстро перевести изображение c вида в MICROMINE в формат страницы, которую можно просматривать на любом Windows - совместимом устройстве.
Программный комплекс Майнфрейм разработан компанией CREDO DIALOGUE, р. Беларусь. Он позволяет автоматизировать процесс инженерного обеспечения при ведении открытых и подземных горных работ и предназначен для специалистов горнодобывающих предприятий - геологов, маркшейдеров, горных инженеров, выполняющих работы по разведке месторождений, вводу, накоплению данных и отображению местоположения данного опробования, скважин в 3D, построению и моделированию рудного тела с выделением, отображением и расчетом его содержания. Программный комплекс МАЙНФРЭЙМ предназначен для работы в ОС Microsoft Windows. Для хранения данных использует СУБД. В зависимости от комплектации программными продуктами МАЙНФРЭЙМ, на горном предприятии могут формироваться автоматизированные рабочие места инженера-геолога, маркшейдера, технолога, что позволяет решать соответствующие задачи в практике горного дела. Рабочие места комплекса могут функционировать как в локальном, так и в сетевом вариантах. Настройка на тот или иной вариант функционирования осуществляется с помощью утилиты Обслуживание баз данных, позволяющей установить права доступа к базе данных и указать, в каком режиме та или иная БД будет работать, а также создать новую БД. Утилита Обслуживание баз данных входит в состав каждого из программных продуктов. Программный комплекс включает в себя следующие модули: системы ГЕОЛОГИЯ, ГЕОЛОГИЯ+ГЕОСТАТИСТИКА, ТЕХНОЛОГИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ+БВР, МАРКШЕЙДЕРИЯ.
Оптимальное оснащение на горнодобывающем предприятии подразумевает под собой полную автоматизацию всех технологических процессов. С этой точки зрения можно выделить 2 лидирующих продукта - это Gem-com Surpac и Майнфрейм.
Основными недостатками данных решений можно назвать невозможность совместного доступа многих специалистов к горно-геологической информации горного предприятия, размещения баз данных в облаке или на удаленных серверах, доступ к которым обеспечивается провайдерами облачных сервисов или сотрудниками IT отдела предприятия в формате 24x7. Не готовность архитектуры приложения к работе на различных, в том числе мобильных операционных системах.
На основе проведенного анализа была произведена разработка современной отечественной технологической платформы на базе открытого программного обеспечения для проектирования карьера на основе модели месторождения. За основу взять распределенную архитектуру приложения и обеспечить хранение геометрии рудных тел и элементов карьера в базе данных [7].
Список литературы:
1. What's GRASS GIS? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.grass. osgeo.org/documentation/general-overview.
2. Manuals [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.qgis.org/ en/documentation/manuals. html.
3. Gemcom Surpac [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.gem-comsoftware.com/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA %D1 %82%D1 %8B/surpac.
4. Esri - GIS Mapping Software, Solutions, Services, Map Apps, and Data [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.esri.com.
5. Products [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.micromi-ne.com/products-downloads-1.
6. Компания «КРЕДО-ДИАЛОГ» выпускает новую версию программы МАЙНФРЭЙМ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gisa.ru/ 82777.html.
7. Уймин А.Г. Суханов В.И. Облачные технологии в организации базы данных горно-геологической информационной системы [Текст] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - № 5. - С. 340-344.
